FMCS飛行管理計算機系統(tǒng)

1、1第一章第一章 飛行管理系統(tǒng)（飛行管理系統(tǒng)（ FMSFMS）概述）概述2FMCS FMS AS WHAT TO LEARN?是現(xiàn)代飛機上的飛行管理設(shè)備是現(xiàn)代飛機上的飛行管理設(shè)備; ;是最先進的機載電子設(shè)備的代表是最先進的機載電子設(shè)備的代表; ;在飛機上是一個完整、獨立的系統(tǒng)在飛機上是一個完整、獨立的系統(tǒng); ;執(zhí)行執(zhí)行自動自動飛行管理的功能。飛行管理的功能。3n未安裝未安裝FMCSFMCS飛行時飛行時飛行員必須參考地圖飛行員必須參考地圖, ,飛機性能手冊飛機性能手冊, ,航圖航圖, ,各各種圖表和計算器種圖表和計算器, ,以此獲得導(dǎo)航和性能的信息以此獲得導(dǎo)航和性能的信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù). .領(lǐng)航員領(lǐng)航員

2、 4n裝上裝上FMCSFMCS后后現(xiàn)在這些數(shù)據(jù)都存儲在現(xiàn)在這些數(shù)據(jù)都存儲在FMCFMC內(nèi)內(nèi).FMC.FMC內(nèi)存儲的與杰普遜航內(nèi)存儲的與杰普遜航圖一樣的數(shù)據(jù)圖一樣的數(shù)據(jù), ,稱為導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫稱為導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫. .飛行員使用飛行員使用CDUCDU與與FMCFMC通通信信, ,可以很容易地調(diào)用計算機內(nèi)所儲存的各種信息數(shù)據(jù)可以很容易地調(diào)用計算機內(nèi)所儲存的各種信息數(shù)據(jù), ,用于飛行的各種性能數(shù)據(jù)在用于飛行的各種性能數(shù)據(jù)在CDUCDU上顯示出來上顯示出來, ,還能在水平還能在水平狀態(tài)指示器狀態(tài)指示器(HSI)(HSI)上顯示上顯示. . 實現(xiàn)了全自動導(dǎo)航實現(xiàn)了全自動導(dǎo)航, ,不但大大減輕了飛行員的工作負擔不但

3、大大減輕了飛行員的工作負擔, ,提高了飛機操作的自動化程度提高了飛機操作的自動化程度, ,更主要的是更主要的是FMCFMC能提供從能提供從起飛到進近著陸的最優(yōu)側(cè)向飛行軌跡和垂直飛行剖面起飛到進近著陸的最優(yōu)側(cè)向飛行軌跡和垂直飛行剖面. .5飛行管理系統(tǒng)（飛行管理系統(tǒng)（FMSFMS）是大型飛機數(shù)字化電子系統(tǒng)的核心，）是大型飛機數(shù)字化電子系統(tǒng)的核心，它通過組織、協(xié)調(diào)和綜合機上多個電子和機電子系統(tǒng)它通過組織、協(xié)調(diào)和綜合機上多個電子和機電子系統(tǒng)的功能與作用，生成飛行計劃，并在整個飛行進程中的功能與作用，生成飛行計劃，并在整個飛行進程中全程保證該飛行計劃的實施，實現(xiàn)飛行任務(wù)的自動控全程保證該飛行計劃的實施

4、，實現(xiàn)飛行任務(wù)的自動控制。制?，F(xiàn)代飛機上廣泛采用的飛行管理系統(tǒng)是綜合化的自動飛現(xiàn)代飛機上廣泛采用的飛行管理系統(tǒng)是綜合化的自動飛行控制系統(tǒng)（行控制系統(tǒng)（AFCSAFCS），它集導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、顯示、），它集導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、顯示、性能優(yōu)化與管理功能為一體，實現(xiàn)飛機在整個飛行過性能優(yōu)化與管理功能為一體，實現(xiàn)飛機在整個飛行過程中的自動管理與控制。裝備了飛行管理系統(tǒng)的飛機，程中的自動管理與控制。裝備了飛行管理系統(tǒng)的飛機，不僅可以大量節(jié)省燃油，提高機場的吞吐能力，保證不僅可以大量節(jié)省燃油，提高機場的吞吐能力，保證飛機的飛行安全和飛行品質(zhì)，而且可以大大提高駕駛飛機的飛行安全和飛行品質(zhì)，而且可以大大提高駕

5、駛艙的綜合化、自動化程度，減輕駕駛員的工作負擔，艙的綜合化、自動化程度，減輕駕駛員的工作負擔，帶來巨大的無可估量的經(jīng)濟效益。帶來巨大的無可估量的經(jīng)濟效益。目前，一個典型的飛行管理系統(tǒng)不僅能夠根據(jù)飛機、發(fā)目前，一個典型的飛行管理系統(tǒng)不僅能夠根據(jù)飛機、發(fā)動機性能、起飛著陸機場、航路設(shè)施能力、航路氣象動機性能、起飛著陸機場、航路設(shè)施能力、航路氣象條件及其裝載情況，生成具體的全剖面飛行計劃，而條件及其裝載情況，生成具體的全剖面飛行計劃，而且能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。且能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。6n飛行航路飛行航路起飛機場起飛機場, ,目的地機場目的地機場n起飛全重以及性能要求起飛全重以及性能要求 最經(jīng)濟速度最經(jīng)濟速度

6、巡航高度巡航高度計算推力限期值計算推力限期值 n定位定位n飛行時間飛行時間n精度精度最佳最佳飛行飛行uTimeumoney7n FMSFMS發(fā)展史發(fā)展史- - 飛行管理的概念最早可以追溯到飛行管理的概念最早可以追溯到2020世紀世紀2020年代。自年代。自從從19291929年杜立特上尉歷史性的盲目飛行后，人們感年杜立特上尉歷史性的盲目飛行后，人們感到借助一個系統(tǒng)擺脫完全依靠飛行員的感官進行飛到借助一個系統(tǒng)擺脫完全依靠飛行員的感官進行飛行的重要性。但飛行管理系統(tǒng)直到行的重要性。但飛行管理系統(tǒng)直到2020世紀世紀6060年代才年代才真正開始發(fā)展起來，并大致經(jīng)歷以下真正開始發(fā)展起來，并大致經(jīng)歷以下

7、5 5個發(fā)展階段：個發(fā)展階段：區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)、性能管理系統(tǒng)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)、性能管理系統(tǒng)PMSPMS、飛行管理系統(tǒng)、飛行管理系統(tǒng)FMSFMS、四維導(dǎo)航和新一代飛行管理系統(tǒng)。、四維導(dǎo)航和新一代飛行管理系統(tǒng)。1.1 FMS引言引言8一、發(fā)展歷程一、發(fā)展歷程早期早期（6060年代）年代），裝有一臺數(shù)字計算機和一個專用控制顯，裝有一臺數(shù)字計算機和一個專用控制顯示組件的高級區(qū)域示組件的高級區(qū)域系統(tǒng)：橫向和垂直導(dǎo)航。系統(tǒng)：橫向和垂直導(dǎo)航。（7070年代中期）年代中期）為了對付石油短缺和價格的飛漲，引進為了對付石油短缺和價格的飛漲，引進數(shù)據(jù)計算機：數(shù)據(jù)計算機： （增加）（增加）開環(huán)最優(yōu)功率、巡航高度和當時飛行條件

8、下的空速指引。開環(huán)最優(yōu)功率、巡航高度和當時飛行條件下的空速指引。該系統(tǒng)僅計算一些原來可在該系統(tǒng)僅計算一些原來可在飛行手冊飛行手冊上查得到的性能數(shù)據(jù)，上查得到的性能數(shù)據(jù)，尚未與自動駕駛儀耦合，也不提供導(dǎo)航功能。尚未與自動駕駛儀耦合，也不提供導(dǎo)航功能。9飛機性能管理系統(tǒng)（飛機性能管理系統(tǒng)（PMSPMS）：耦合自動駕駛儀（巡航）、自動油門）：耦合自動駕駛儀（巡航）、自動油門（縱向剖面）（縱向剖面） （8080年代）年代）根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)計算爬高、巡航和下降剖面根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)計算爬高、巡航和下降剖面制導(dǎo)按此剖面飛行制導(dǎo)按此剖面飛行飛行員負責導(dǎo)航工作，以及起飛爬高和下降操縱飛行員負責導(dǎo)航工作，以及起飛爬高

9、和下降操縱高級區(qū)域高級區(qū)域系統(tǒng)系統(tǒng)+ +飛機飛機管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)（現(xiàn)在）（現(xiàn)在） ：導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫（提供從起飛到降落的閉環(huán)橫向制導(dǎo)功能），導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫（提供從起飛到降落的閉環(huán)橫向制導(dǎo)功能），性能數(shù)據(jù)庫（提供節(jié)約燃油、降低直接運行成本的垂直制導(dǎo)能力）性能數(shù)據(jù)庫（提供節(jié)約燃油、降低直接運行成本的垂直制導(dǎo)能力）該系統(tǒng)將自動飛行控制、發(fā)動機推力控制、先進電子儀表和顯示系統(tǒng)結(jié)該系統(tǒng)將自動飛行控制、發(fā)動機推力控制、先進電子儀表和顯示系統(tǒng)結(jié)合在一起，減輕負擔，最優(yōu)性能的飛行。合在一起，減輕負擔，最優(yōu)性能的飛行。首次安裝：1981年12月試飛的Boeing7671982年2月試飛的Boeing757及其后的各型現(xiàn)代

10、飛機上10二、作用二、作用系統(tǒng)各組件、傳感器和顯示部分由系統(tǒng)各組件、傳感器和顯示部分由ARINC-429ARINC-429數(shù)字數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。數(shù)字數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。FMC & FMSFMC & FMS的組的組件一起執(zhí)行如下操作：件一起執(zhí)行如下操作：飛行計劃：制定、執(zhí)行飛行計劃（橫向、縱向）飛行計劃：制定、執(zhí)行飛行計劃（橫向、縱向）性能管理：計算爬高、巡航和下降最低成本飛行剖面（依據(jù)待飛航線、巡航高度、性能管理：計算爬高、巡航和下降最低成本飛行剖面（依據(jù)待飛航線、巡航高度、飛機總重、成本指數(shù)、阻力因素等）飛機總重、成本指數(shù)、阻力因素等）自動飛行，或飛行指引自動飛行，或飛行指引顯示信息增多：新型電子飛行

11、儀表取代機械式儀表顯示信息增多：新型電子飛行儀表取代機械式儀表導(dǎo)航、制導(dǎo)：導(dǎo)航、制導(dǎo)：導(dǎo)航：大圓航線導(dǎo)航：大圓航線制導(dǎo)：制導(dǎo)：FCC (Flight Control Computer) FCC (Flight Control Computer) ，TMC (Thrust Management TMC (Thrust Management Computer)Computer)數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)管理：DME,VOR,IRSDME,VOR,IRS輸入數(shù)據(jù)決定飛機位置輸入數(shù)據(jù)決定飛機位置自檢（自檢（BITEBITE）：快速診斷故障并向維護人員顯示）：快速診斷故障并向維護人員顯示11根據(jù)飛行員輸入的待飛航線

12、、巡航高度、飛機總重、成本指數(shù)、根據(jù)飛行員輸入的待飛航線、巡航高度、飛機總重、成本指數(shù)、阻力因素等數(shù)據(jù)計算最低成本飛行剖面。阻力因素等數(shù)據(jù)計算最低成本飛行剖面。AFCSAFCS和和A/TA/T控制飛機沿著最佳剖面飛行控制飛機沿著最佳剖面飛行飛行員參考飛行指引儀進行人工駕駛飛行員參考飛行指引儀進行人工駕駛顯示功能顯示功能制導(dǎo)制導(dǎo)自檢功能自檢功能性能管理性能管理導(dǎo)航功能導(dǎo)航功能新型電子飛行儀表與新型電子飛行儀表與FMSFMS結(jié)合起來：結(jié)合起來：顯示范圍更廣的信息，且有更大的靈活性以適應(yīng)客戶的需要顯示范圍更廣的信息，且有更大的靈活性以適應(yīng)客戶的需要及將來進一步的發(fā)展。及將來進一步的發(fā)展。飛行管理計算

13、機（飛行管理計算機（FMCFMC）發(fā)送操縱指令到飛行控制計算機（）發(fā)送操縱指令到飛行控制計算機（FCCFCC）和推理管理計算機（和推理管理計算機（TMCTMC）來完成制導(dǎo)功能。）來完成制導(dǎo)功能。飛機的準確位置：由測距機（飛機的準確位置：由測距機（DMEDME）、全向信標（）、全向信標（VORVOR）和慣性）和慣性基準系統(tǒng)（基準系統(tǒng)（IRSIRS）的輸入數(shù)據(jù)綜合決定的。）的輸入數(shù)據(jù)綜合決定的。FMSFMS有內(nèi)裝自檢設(shè)備有內(nèi)裝自檢設(shè)備-BITE-BITE，快速診斷故障并向維護人員顯示，快速診斷故障并向維護人員顯示，更換失效部件。更換失效部件。保證保證FMSFMS具有具有99.9%99.9%可靠度的

14、簽派能力。可靠度的簽派能力。每一飛行小時需一個維護人工小時。每一飛行小時需一個維護人工小時。12效果：效果：實現(xiàn)了全自動導(dǎo)航實現(xiàn)了全自動導(dǎo)航 降低耗油降低耗油全自動著陸：不受氣候限制全自動著陸：不受氣候限制減輕飛行員工作負擔減輕飛行員工作負擔減輕維護員工作負擔減輕維護員工作負擔13國外民用飛機飛行管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀國外民用飛機飛行管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀n目前，美國是世界上飛行管理系統(tǒng)的產(chǎn)品的主要供應(yīng)目前，美國是世界上飛行管理系統(tǒng)的產(chǎn)品的主要供應(yīng)方，核心技術(shù)主要掌握在美國霍尼韋爾公司等少數(shù)公方，核心技術(shù)主要掌握在美國霍尼韋爾公司等少數(shù)公司手中。司手中。 為保障歐洲電子核心產(chǎn)品逐漸進入民用飛機的裝備領(lǐng)為保

15、障歐洲電子核心產(chǎn)品逐漸進入民用飛機的裝備領(lǐng)域，從上世紀域，從上世紀8080年代起，在航空電子系統(tǒng)承包時，歐年代起，在航空電子系統(tǒng)承包時，歐洲空中客車公司就十分強調(diào)以歐洲公司為主，扶植研洲空中客車公司就十分強調(diào)以歐洲公司為主，扶植研發(fā)歐洲自己的飛行管理系統(tǒng)，以憑借飛機平臺的發(fā)展發(fā)歐洲自己的飛行管理系統(tǒng)，以憑借飛機平臺的發(fā)展機會，為歐洲航空電子廠家創(chuàng)造掌握核心知識產(chǎn)權(quán)的機會，為歐洲航空電子廠家創(chuàng)造掌握核心知識產(chǎn)權(quán)的機會和條件。機會和條件。14n同時對于飛機的市場銷售采取了靈活的應(yīng)用方式，同時對于飛機的市場銷售采取了靈活的應(yīng)用方式，即由飛機買主決定裝備歐洲還是美國的飛行管理系即由飛機買主決定裝備歐洲

16、還是美國的飛行管理系統(tǒng)產(chǎn)品。這樣既削弱了美國供應(yīng)商一家獨大的局面，統(tǒng)產(chǎn)品。這樣既削弱了美國供應(yīng)商一家獨大的局面，降低機載設(shè)備的裝備成本，增強了市場競爭力，又降低機載設(shè)備的裝備成本，增強了市場競爭力，又在后繼型號發(fā)展中不斷深入消化、逐步吸納霍尼韋在后繼型號發(fā)展中不斷深入消化、逐步吸納霍尼韋爾的先進技術(shù)，提高歐洲的自研能力，保障其飛機爾的先進技術(shù)，提高歐洲的自研能力，保障其飛機及航空電子系統(tǒng)的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)效益不斷增及航空電子系統(tǒng)的核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)效益不斷增長。（歐洲）長。（歐洲）15軌跡生成制導(dǎo)率計算A/PA/T飛機IRS和無線電導(dǎo)航設(shè)備導(dǎo)航數(shù)據(jù)1.2 FMS 簡介（說明）簡介（說明）16

17、FMS工作過程工作過程n原始參數(shù)原始參數(shù)根據(jù)飛機所在的位置、飛機性能參數(shù)、目的地機場的經(jīng)根據(jù)飛機所在的位置、飛機性能參數(shù)、目的地機場的經(jīng)緯度和可用跑道、各航路點、無線電導(dǎo)航臺、等待航線、緯度和可用跑道、各航路點、無線電導(dǎo)航臺、等待航線、進近程序等信號或數(shù)據(jù)進行綜合分析運算。進近程序等信號或數(shù)據(jù)進行綜合分析運算。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫：在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫：在FMC內(nèi)存儲杰普遜航圖的數(shù)據(jù)；內(nèi)存儲杰普遜航圖的數(shù)據(jù)；性能數(shù)據(jù)庫：在性能數(shù)據(jù)庫：在FMC內(nèi)存儲飛機性能手冊的數(shù)據(jù)；內(nèi)存儲飛機性能手冊的數(shù)據(jù)；計算信息計算信息確定飛機的航向、速度以及爬高、下降角度和升降速度、確定飛機的航向、速度以及爬高、下降角度和升降速度、階梯

18、爬高和下降指令。從而確定飛機飛行的水平和垂直階梯爬高和下降指令。從而確定飛機飛行的水平和垂直剖面。剖面。17n輸出輸出飛行員使用飛行員使用CDU與與FMC通信，可以調(diào)出信息（導(dǎo)航、引導(dǎo)、飛行通信，可以調(diào)出信息（導(dǎo)航、引導(dǎo)、飛行計劃和性能數(shù)據(jù)），并顯示在計劃和性能數(shù)據(jù)），并顯示在CDU或或水平狀態(tài)指示器水平狀態(tài)指示器HSI。馬赫空速表（馬赫空速表（MASI）顯示速度）顯示速度發(fā)動機指示及機組警告系統(tǒng)（發(fā)動機指示及機組警告系統(tǒng)（EICAS）顯示推力限制值。）顯示推力限制值。18n優(yōu)點：優(yōu)點：自動化程度提高自動化程度提高飛行員操縱飛機簡單、方便飛行員操縱飛機簡單、方便減少飛行員負荷，便于安全管理飛行

19、減少飛行員負荷，便于安全管理飛行軌跡生成軌跡生成修正航路修正航路起飛機場、目的機場及規(guī)定的航路起飛機場、目的機場及規(guī)定的航路飛機位置點、飛機性能參數(shù)、目飛機位置點、飛機性能參數(shù)、目的機場的位置、航路點、無線電的機場的位置、航路點、無線電導(dǎo)航臺、進近程序?qū)Ш脚_、進近程序概念概念導(dǎo)航：著重于利用導(dǎo)航系統(tǒng)（導(dǎo)航：著重于利用導(dǎo)航系統(tǒng)（IRSIRS和無線電導(dǎo)航系統(tǒng)）信號準確地確定飛和無線電導(dǎo)航系統(tǒng)）信號準確地確定飛機當時的機當時的位置位置。制導(dǎo)：是計算航跡偏差，并產(chǎn)生操縱指令，使飛機沿著所選定的飛行剖制導(dǎo)：是計算航跡偏差，并產(chǎn)生操縱指令，使飛機沿著所選定的飛行剖面飛行。面飛行。191.3 FMS 的組成

20、（圖的組成（圖1-1）n主要四大部分：主要四大部分：FMCSFMCS、IRSIRS、AFCSAFCS、A/TA/TFMCS-FMCS-包括包括FMCFMC和和CDUCDU，各機型，各機型FMCFMC和和CDUCDU臺數(shù)不同。臺數(shù)不同。IRS-IRS-是是FMCFMC基本傳感器，向基本傳感器，向FMCFMC提供提供2/32/3臺臺IRUIRU輸出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，輸出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，F(xiàn)MCFMC進行加權(quán)平均，主要參數(shù)有進行加權(quán)平均，主要參數(shù)有PPOSPPOS、GSGS、TRKTRK、WINDWIND等。等。 AFCSAFCS是操作系統(tǒng)：自動駕駛、飛行指引、高度警戒、速度配平、是操作系統(tǒng)：自動駕駛、飛行指引

21、、高度警戒、速度配平、安定面配平、馬赫配平綜合控制安定面配平、馬赫配平綜合控制A/TA/T：伺服電動機、油門桿：伺服電動機、油門桿獨立工作，獨立功能，故障互不干擾！獨立工作，獨立功能，故障互不干擾！20FMSFMS結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖FMSFMS是幾個獨立系統(tǒng)組成的聯(lián)合體是幾個獨立系統(tǒng)組成的聯(lián)合體21還包括其他系統(tǒng)：還包括其他系統(tǒng)：通過主飛行顯示系統(tǒng)顯示和指示有關(guān)飛行信息；通過主飛行顯示系統(tǒng)顯示和指示有關(guān)飛行信息；通過無線電通信與導(dǎo)航系統(tǒng)獲得通信、空中交通和無通過無線電通信與導(dǎo)航系統(tǒng)獲得通信、空中交通和無線電導(dǎo)航數(shù)據(jù)；線電導(dǎo)航數(shù)據(jù)；通過飛行操縱系統(tǒng)控制飛機的姿態(tài)；通過飛行操縱系統(tǒng)控制飛機的姿態(tài)；通

22、過自動油門系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)動機功率；通過自動油門系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)動機功率；通過中央數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集、記錄和綜合處理數(shù)據(jù)；通過中央數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集、記錄和綜合處理數(shù)據(jù)；通過空地數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)收發(fā)航行數(shù)據(jù)；通過空地數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)收發(fā)航行數(shù)據(jù)；通過機上告警系統(tǒng)提供系統(tǒng)監(jiān)控和告警等功能。通過機上告警系統(tǒng)提供系統(tǒng)監(jiān)控和告警等功能。2223飛行飛行管理管理系統(tǒng)系統(tǒng)FMSFMCSFMCEFISCDUAFCSFCCMCPA/TIRSIRUISDUMSU24敏感部分敏感部分慣性基準系統(tǒng)（慣性基準系統(tǒng)（IRS）n組成部分：組成部分：IRU裝有激光陀螺的部件，安裝在電氣電子設(shè)備艙里；裝有激光陀螺的部件，安裝在電氣電子設(shè)備艙里；MSU和

23、和ISDU連在一起裝在駕駛艙頭頂設(shè)備板上；連在一起裝在駕駛艙頭頂設(shè)備板上；n功能：功能：導(dǎo)航參數(shù)計算：導(dǎo)航參數(shù)計算：n位置（位置（、）、地速、姿態(tài)、航向、航跡、風向、風速等）、地速、姿態(tài)、航向、航跡、風向、風速等工作方式選擇：工作方式選擇：n飛行員通過飛行員通過MSU選擇選擇IRS的導(dǎo)航、姿態(tài)、校準和關(guān)閉四種工作方式。的導(dǎo)航、姿態(tài)、校準和關(guān)閉四種工作方式。起始校準：起始校準：n輸入起始點位置輸入起始點位置n飛行員可在飛行員可在ISDU上選擇顯示飛機的位置經(jīng)緯度、航向、風向、風速等數(shù)據(jù)，對上選擇顯示飛機的位置經(jīng)緯度、航向、風向、風速等數(shù)據(jù)，對IRS進行起始進行起始校準。校準。25核心部分核心部分

24、飛行管理計算機系統(tǒng)飛行管理計算機系統(tǒng)（FMCS）26執(zhí)行部分執(zhí)行部分自動飛行控制系統(tǒng)自動飛行控制系統(tǒng)AFCSn組成部分：組成部分：FCC-MCP-做動筒做動筒-舵面（翼面）等舵面（翼面）等nFCC安裝在飛機電氣電子設(shè)備艙的設(shè)備架上，安裝在飛機電氣電子設(shè)備艙的設(shè)備架上，MCP安裝在正、副駕安裝在正、副駕駛員正前方的駕駛艙遮光板上。駛員正前方的駕駛艙遮光板上。n功能：功能：對自動駕駛儀、飛行指引系統(tǒng)、高度警戒、速度配平、馬赫配平等進行對自動駕駛儀、飛行指引系統(tǒng)、高度警戒、速度配平、馬赫配平等進行綜合控制。綜合控制。FCC接收來自飛機各傳感器的信號、飛行方式，處理信息、數(shù)據(jù)，輸出接收來自飛機各傳感器

25、的信號、飛行方式，處理信息、數(shù)據(jù)，輸出指令給操縱副翼、安定面、升降舵等控制翼面，從而操縱飛機進行橫向指令給操縱副翼、安定面、升降舵等控制翼面，從而操縱飛機進行橫向和垂直制導(dǎo)。和垂直制導(dǎo)。27執(zhí)行部分執(zhí)行部分自動油門自動油門A/Tn組成部分：組成部分：ATC油門機構(gòu)：裝在電氣電子設(shè)備艙里；油門機構(gòu)：裝在電氣電子設(shè)備艙里；n功能：功能：接收各傳感器的數(shù)據(jù)和接收各傳感器的數(shù)據(jù)和MCP送來的工作方式和性能選擇數(shù)據(jù)進行計算，送來的工作方式和性能選擇數(shù)據(jù)進行計算，從而操縱油門桿置于恰當位置。從而操縱油門桿置于恰當位置。n合并到合并到FMCS中，由中，由FCC取代取代ATCBoeing747-400的的A/

26、T由由FMC完成，添加了推力管理功能。完成，添加了推力管理功能。281.4 FMS 1.4 FMS 主要性能、功能主要性能、功能n具有強大的導(dǎo)航、性能計算、制導(dǎo)和顯示功能；具有強大的導(dǎo)航、性能計算、制導(dǎo)和顯示功能； n實現(xiàn)飛機的全自動導(dǎo)航，大大減輕飛行員的工作負擔；實現(xiàn)飛機的全自動導(dǎo)航，大大減輕飛行員的工作負擔；n提高飛機操作的自動化程度，提高飛機操作的自動化程度，n實現(xiàn)整個航路實現(xiàn)整個航路400ft400ft以上的以上的全自動全自動飛行控制飛行控制n實現(xiàn)對第四維實現(xiàn)對第四維時間的管理，達到時間的管理，達到節(jié)油和節(jié)省時間節(jié)油和節(jié)省時間的目的。的目的。n提供從起飛到進近著陸的提供從起飛到進近著陸

27、的最優(yōu)橫向最優(yōu)橫向飛行軌跡和飛行軌跡和垂直垂直飛行剖面。飛行剖面?？傊嚎傊猴w行管理系統(tǒng)能對飛機進行綜合管理，可實現(xiàn)飛機的飛行管理系統(tǒng)能對飛機進行綜合管理，可實現(xiàn)飛機的自動飛行與最佳性能自動飛行與最佳性能管理管理。即：以最佳的飛行路徑從起飛機場飛到目的地機場以最佳的飛行剖面、最即：以最佳的飛行路徑從起飛機場飛到目的地機場以最佳的飛行剖面、最省燃油的方式飛行，這不但大大減輕了駕駛員的操作負擔，并且獲得很好省燃油的方式飛行，這不但大大減輕了駕駛員的操作負擔，并且獲得很好的經(jīng)濟效益。的經(jīng)濟效益。29FMSFMS在起飛、爬高、巡航、下降、進近階段的在起飛、爬高、巡航、下降、進近階段的性能功能說明性能

28、功能說明（階段說明）（階段說明）30飛行階段的性能功能飛行階段的性能功能 - - 起飛起飛n飛行員通過飛行員通過FMCSFMCS的的CDUCDU輸入輸入和和，F(xiàn)MCFMC進行計算，為飛機提供進行計算，為飛機提供最佳起飛目標推力最佳起飛目標推力。n這個起飛目標推力使飛機在規(guī)定時間內(nèi)達到起這個起飛目標推力使飛機在規(guī)定時間內(nèi)達到起飛速度，不會損傷飛機發(fā)動機。飛速度，不會損傷飛機發(fā)動機。31飛行階段的性能功能飛行階段的性能功能 - - 爬高爬高n根據(jù)飛行員的選擇和根據(jù)飛行員的選擇和FMCFMC確定的確定的目標推力目標推力和和目目標速度標速度，F(xiàn)MSFMS提供最佳爬高剖面，（在規(guī)定的提供最佳爬高剖面，（

29、在規(guī)定的爬高速度和規(guī)定的發(fā)動機推力下，以最佳爬高爬高速度和規(guī)定的發(fā)動機推力下，以最佳爬高角度到達規(guī)定的高度）。角度到達規(guī)定的高度）。nFMCFMC還根據(jù)情況向飛行員提供分段（階梯）爬還根據(jù)情況向飛行員提供分段（階梯）爬高和高和爬高頂點高度爬高頂點高度的建議，供飛行員選用。的建議，供飛行員選用。n這些建議一旦實施可使飛行進一步節(jié)省燃油。這些建議一旦實施可使飛行進一步節(jié)省燃油。32飛行階段的性能功能飛行階段的性能功能 - - 巡航巡航nFMSFMS根據(jù)航線長短、航路情況等選定根據(jù)航線長短、航路情況等選定最佳巡航最佳巡航高度高度和和最佳巡航速度最佳巡航速度。n在飛行的兩機場之間采用大圓弧路徑，結(jié)合無

30、在飛行的兩機場之間采用大圓弧路徑，結(jié)合無線電甚高頻導(dǎo)航獲得最優(yōu)巡航飛行。線電甚高頻導(dǎo)航獲得最優(yōu)巡航飛行。n采用大圓弧路徑使兩點之間的飛行距離最短采用大圓弧路徑使兩點之間的飛行距離最短33飛行階段的性能功能飛行階段的性能功能 下降下降/ /進近進近n下降下降FMSFMS根據(jù)飛行員輸入或儲存的導(dǎo)航數(shù)據(jù)根據(jù)飛行員輸入或儲存的導(dǎo)航數(shù)據(jù)確定確定飛機飛機開始下降的頂點開始下降的頂點。飛機在下降階段時，。飛機在下降階段時，由由FMSFMS確定下降速度，最大限度地利用飛機確定下降速度，最大限度地利用飛機的位能，節(jié)省燃油消耗。的位能，節(jié)省燃油消耗。n進近進近FMSFMS在下降結(jié)束點，在既定高度、確定航距在下降結(jié)

31、束點，在既定高度、確定航距上，上，以優(yōu)化速度引導(dǎo)飛機到跑道上的著陸點以優(yōu)化速度引導(dǎo)飛機到跑道上的著陸點。341.5 FMCS1.5 FMCS及其外圍及其外圍n1.5.1 FMCS的傳感器的傳感器n1.5.2 FMCS的執(zhí)行部件的執(zhí)行部件n1.5.3 FMCS的控制部件的控制部件35航航空空電電子子系系統(tǒng)統(tǒng)導(dǎo)導(dǎo)航航通通信信儀儀表表大氣數(shù)據(jù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)大氣數(shù)據(jù)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng))無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電通信系統(tǒng)無線電通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)DME VORILSLRRAATCTCASGPWSWXR飛行管理與自動飛行控制系統(tǒng)飛行

32、管理與自動飛行控制系統(tǒng)EFIS備用儀表備用儀表ECAM/EICASHFVHFSELCAL361.5.1 FMCS1.5.1 FMCS傳感器傳感器nAS-sensors代替駕駛員的生理功能感受外部信息代替駕駛員的生理功能感受外部信息系統(tǒng)所需輸入信息的來源系統(tǒng)所需輸入信息的來源n重點介紹：重點介紹：FMCS的傳感器的傳感器IRS, ADC, VOR, DME, ILS, 燃油加法器，飛行時鐘（外圍的）燃油加法器，飛行時鐘（外圍的）3738傳感器傳感器1 1IRS IRS 圖圖1-41-4n慣性基準系統(tǒng)慣性基準系統(tǒng) Inertial Reference Unitn提供參數(shù)：提供參數(shù)：經(jīng)緯度位置、真經(jīng)

33、緯度位置、真/磁航向、南北磁航向、南北/東西向速度、俯仰東西向速度、俯仰/傾斜角、地傾斜角、地速等速等n參數(shù)計算過程：參數(shù)計算過程：利用慣性元件測量飛機三個軸向的轉(zhuǎn)動位移和線性加速度，該利用慣性元件測量飛機三個軸向的轉(zhuǎn)動位移和線性加速度，該6個信號再加上初始狀態(tài)值，計算得到相應(yīng)輸出。（參數(shù)多、準個信號再加上初始狀態(tài)值，計算得到相應(yīng)輸出。（參數(shù)多、準確高、可靠高）確高、可靠高）n工作方式：工作方式：導(dǎo)航、姿態(tài)、校準、關(guān)斷導(dǎo)航、姿態(tài)、校準、關(guān)斷39n三套三套IRU數(shù)據(jù)選取數(shù)據(jù)選取位置信息位置信息（重要）（重要）n正常：三個正常：三個IRU加權(quán)平均值，加權(quán)平均值，n不正常：失效或加權(quán)平均值差大于不正

34、常：失效或加權(quán)平均值差大于30海里改為單一由正常海里改為單一由正常IRU選擇：左、中、右順序（放棄加權(quán)平均值）選擇：左、中、右順序（放棄加權(quán)平均值）速度速度n正常：正常： （三個（三個IRU算術(shù)平均值）算術(shù)平均值）n不正常：同上不正常：同上航向、高度、升降速度航向、高度、升降速度n看看A/P銜接在銜接在“指令指令”那一個通道上的設(shè)備（本側(cè)）那一個通道上的設(shè)備（本側(cè)）n人工：左、中、右順序人工：左、中、右順序4041傳感器傳感器2 2ADCADCn大氣數(shù)據(jù)計算機大氣數(shù)據(jù)計算機 Air Data Computern提供數(shù)據(jù)：高度、空速、馬赫數(shù)、溫度提供數(shù)據(jù)：高度、空速、馬赫數(shù)、溫度n兩臺兩臺ADC

35、數(shù)值使用順序（三種情況）數(shù)值使用順序（三種情況）三通道三通道A/P沒在沒在“指令指令”方式，兩方式，兩FMC用左用左ADC/自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)三通道三通道A/P都在都在“指令指令”方式，兩方式，兩FMC用左用左ADC/非自非自右通道右通道A/P都在都在“指令指令”方式，兩方式，兩FMC用右用右ADC/非自非自42ADS+IRS=ADIRSn圖43傳感器傳感器3 3VOR/DMEVOR/DME導(dǎo)航臺導(dǎo)航臺n甚高頻全向信標系統(tǒng)甚高頻全向信標系統(tǒng) VHF Omnidirectional Radio Range提供數(shù)據(jù)：方位、航道偏離信號提供數(shù)據(jù)：方位、航道偏離信號n測距機測距機 Distance Measur

36、ing System提供到某一地面臺的距離（斜距提供到某一地面臺的距離（斜距s）44RADIO NAVIGATION: VOR30 ref30 var30 ref30 vara30 ref30 var30 ref30 var30 ref30 vara4546nFMCS-VOR/DME-IRS用用VOR和和DME測量地面導(dǎo)航臺地理位置的方位、距離信號以及慣測量地面導(dǎo)航臺地理位置的方位、距離信號以及慣性基準系統(tǒng)得來的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行綜合運算，得出精確的飛機導(dǎo)航性基準系統(tǒng)得來的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行綜合運算，得出精確的飛機導(dǎo)航數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。VOR/DME特點特點IRS特點特點n地面導(dǎo)航臺很多，由導(dǎo)航控制板控制：地面

37、導(dǎo)航臺很多，由導(dǎo)航控制板控制：人工調(diào)諧：頻率由人工選定的；人工調(diào)諧：頻率由人工選定的；自動調(diào)諧：自動調(diào)諧：FMC來選擇最佳位置的導(dǎo)航臺。來選擇最佳位置的導(dǎo)航臺。47傳感器傳感器4 4ILSILSn儀表著陸系統(tǒng)儀表著陸系統(tǒng) Instrument Landing System n功能：功能：提供航向道提供航向道Loc和下滑道和下滑道G/S的偏離信號的偏離信號航路中包含有儀表著陸程序；航路中包含有儀表著陸程序；n工作條件：工作條件：飛機已在距跑道飛機已在距跑道20海里范圍內(nèi)，在海里范圍內(nèi)，在HIS上航向偏差的指示已小于上航向偏差的指示已小于1.25點，點，即飛機與跑道中線延長線的偏離在即飛機與跑道中

38、線延長線的偏離在1.25度以內(nèi)；度以內(nèi)；飛機航跡在跑道方位的飛機航跡在跑道方位的45度以內(nèi)；度以內(nèi)；已經(jīng)接收到有效的已經(jīng)接收到有效的ILS信號。信號。n配置：配置：n左接收機主用，右備用。左接收機主用，右備用。48傳感器傳感器5 5燃油油量加法器燃油油量加法器nFMS用以預(yù)報到達各航路點和目的地機場的剩余燃油量；用以預(yù)報到達各航路點和目的地機場的剩余燃油量；n計算步驟：計算步驟：各油箱油量相加得總油量值各油箱油量相加得總油量值F總總經(jīng)模經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換，送給數(shù)轉(zhuǎn)換，送給FMC燃油儲備值燃油儲備值F備備待用待用F測測=F總總- F備備FMC計算待用油量比較計算待用油量比較F計算計算F計算計算 F測測

39、49傳感器傳感器6 6電子時鐘電子時鐘n提供時間提供時間(GMT,ET), 計時計時,日期日期nFMC用用GMT預(yù)報到達個航路點和目的地機預(yù)報到達個航路點和目的地機場的時間場的時間在在ND上顯示上顯示5051時間nGMT-Greenwich Mean Time 格林威治平時，即格林威治平時，即UT-Universal Time 世界時世界時 以零時區(qū)的區(qū)時作為全世界統(tǒng)一時刻以零時區(qū)的區(qū)時作為全世界統(tǒng)一時刻 多數(shù)導(dǎo)航設(shè)備使用多數(shù)導(dǎo)航設(shè)備使用UTnUTC-Universal Time Coordinated世界協(xié)調(diào)時，世界協(xié)調(diào)時，用原子時秒長，用原子時秒長，UTC與原子時相差整數(shù)秒與原子時相差整數(shù)

40、秒(原子時原子時計量的基本單位是計量的基本單位是原子時原子時秒。它的定義是：銫秒。它的定義是：銫se原子基態(tài)的兩原子基態(tài)的兩個超精細能級間在零磁場個超精細能級間在零磁場 下躍遷輻射下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時間周所持續(xù)的時間)n航空中航空中UTC,UT的差別幾乎無影響的差別幾乎無影響527 7 其他傳感元件其他傳感元件產(chǎn)生的離散信號（傳感器）產(chǎn)生的離散信號（傳感器）n反應(yīng)系統(tǒng)工作狀況的傳感器反應(yīng)系統(tǒng)工作狀況的傳感器位置：發(fā)動機防冰、機翼防冰、引氣系統(tǒng)等位置：發(fā)動機防冰、機翼防冰、引氣系統(tǒng)等影響：影響：n飛機空氣系統(tǒng)從發(fā)動機壓縮器后引出增壓的熱空氣，其推力下降。飛機空氣系統(tǒng)從發(fā)動機

41、壓縮器后引出增壓的熱空氣，其推力下降。nFMC利用這些信號對發(fā)動機參數(shù)進行修正利用這些信號對發(fā)動機參數(shù)進行修正目標推力、推力限制、目標推力、推力限制、N1轉(zhuǎn)速限制等轉(zhuǎn)速限制等n空空/地繼電器地繼電器安裝在飛機起落架減震柱上的空地微動電門來控制安裝在飛機起落架減震柱上的空地微動電門來控制制約一些系統(tǒng)的工作啟動：制約一些系統(tǒng)的工作啟動：n如：導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫更新、維護頁面調(diào)用如：導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫更新、維護頁面調(diào)用n無線電導(dǎo)航位置修正無線電導(dǎo)航位置修正531.5 FMCS1.5 FMCS及其外圍及其外圍nFMCS的傳感器的傳感器nFMCS的執(zhí)行部件的執(zhí)行部件nFMCS的控制部件的控制部件54執(zhí)行部件執(zhí)行部件輸出

42、信息接收部件輸出信息接收部件nFMC接收傳感器的信號接收傳感器的信號nFMC進行分析運算進行分析運算nFMC發(fā)出指令給執(zhí)行部件發(fā)出指令給執(zhí)行部件55執(zhí)行部件執(zhí)行部件輸出信息接收部件輸出信息接收部件n用于執(zhí)行：用于執(zhí)行：AFCS, A/T, IRUn用于顯示用于顯示: CDU, EFIS, EICAS/ECAM5657執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)1 1AFCSAFCSn自動飛行控制系統(tǒng)自動飛行控制系統(tǒng) Auto Flight Control SystemnFCC接收接收FMC信息：信息：接收操作指令（目標數(shù)據(jù)）：接收操作指令（目標數(shù)據(jù)）：n即各種即各種目標值目標值:目標高度、目標計算空速、目標馬赫數(shù)、目標升

43、降目標高度、目標計算空速、目標馬赫數(shù)、目標升降速度、傾斜指令等速度、傾斜指令等nFCC綜合計算綜合計算FMC信息：信息：產(chǎn)生操縱指令：產(chǎn)生操縱指令：n爬高、下降、傾斜轉(zhuǎn)彎等爬高、下降、傾斜轉(zhuǎn)彎等58執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)2 2A/TA/Tn自動油門自動油門 Auto throttlenA/T計算機計算機接收信號：不同飛行階段的發(fā)動機推力或接收信號：不同飛行階段的發(fā)動機推力或N1限制、飛限制、飛機全重機全重GW、FMC要求高度、假設(shè)空氣溫度等要求高度、假設(shè)空氣溫度等計算：輸出油門位置指令，以產(chǎn)生要求推力計算：輸出油門位置指令，以產(chǎn)生要求推力59執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)3 3IRUIRUn慣性基準組件慣性基準組

44、件 interial reference unitn接收初始點經(jīng)、緯度（位置起始對準）接收初始點經(jīng)、緯度（位置起始對準）通過通過CDU進行起始校準時，經(jīng)緯度起始來自進行起始校準時，經(jīng)緯度起始來自FMCn工作于工作于“姿態(tài)姿態(tài)”方式時，航向起始數(shù)據(jù)也來自方式時，航向起始數(shù)據(jù)也來自FMC60執(zhí)行部件執(zhí)行部件輸出信息接收部件輸出信息接收部件n用于執(zhí)行用于執(zhí)行n用于顯示（圖用于顯示（圖1-6）61顯示裝置顯示裝置1 1CDUCDUn控制顯示組件 Control & Display System62nCDU通過陰極射線管顯示屏幕顯示信息通過陰極射線管顯示屏幕顯示信息n多種頁面：性能數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、飛行計

45、劃、咨多種頁面：性能數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、飛行計劃、咨詢信息、故障情況、自檢信息詢信息、故障情況、自檢信息nCDU是是FMCS的主要部件，是的主要部件，是FMC的終端的終端n第三章詳細敘述第三章詳細敘述63顯示裝置顯示裝置2 2EFISEFISPFD/EADI Primary Flight Display 主飛行顯示主飛行顯示64電子飛行儀表系統(tǒng)顯示內(nèi)容電子飛行儀表系統(tǒng)顯示內(nèi)容一、一、 PFDPFD顯示內(nèi)容顯示內(nèi)容（一）（一） PFDPFD正常顯示正常顯示 空速空速 姿態(tài)姿態(tài) 高度高度 航向航向 垂直速度垂直速度 飛行模式飛行模式 飛行指引儀指令飛行指引儀指令 著陸指示著陸指示 無線電高度無線電高度

46、 臨界時間提示臨界時間提示65顯示裝置顯示裝置2 2EFISEFISND/EHSI Navigation Display 導(dǎo)航顯示導(dǎo)航顯示66二、導(dǎo)航顯示二、導(dǎo)航顯示 NDn七個導(dǎo)航顯示方式七個導(dǎo)航顯示方式 ： 計劃方式計劃方式 擴展的和集中的地圖方式擴展的和集中的地圖方式 擴展的和集中的擴展的和集中的VOR方式方式 擴展的和集中的擴展的和集中的APP（進近）（進近）方式方式 nND上的指示：上的指示： 航向航向 航跡航跡 地速地速 真空速真空速 風風 航路航路 氣象雷達氣象雷達 TCAS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 加強的加強的GPWS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) VOR/ADF指針指針 VOR偏差偏差 LOC和和G/S偏差偏差

47、67顯示裝置顯示裝置3馬赫空速表馬赫空速表68顯示裝置顯示裝置4 4發(fā)動機發(fā)動機N1N1轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速表nECAM/EICAS69顯示裝置顯示裝置5 5ECAM/EICASECAM/EICASnEICAS - ENGINE INDICATION AND CREW ALERTING SYSTEM 發(fā)動機指示和機組警告系發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng)統(tǒng)nECAM - ELECTRONIC CENTRALIZED AIRCRAFT MONITORING 機載電子集中監(jiān)控系機載電子集中監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)70顯示來自顯示來自FMC的：的：發(fā)動機目標推力、發(fā)動機目標推力、發(fā)動機壓縮比（發(fā)動機壓縮比（EPR）、）、外界假設(shè)溫

48、度、外界假設(shè)溫度、FMC故障信息等故障信息等71顯示裝置顯示裝置6 6告示牌和故障燈告示牌和故障燈n通過飛行方式通告牌顯示：通過飛行方式通告牌顯示：當時發(fā)動機所執(zhí)行的推力限制或當時發(fā)動機所執(zhí)行的推力限制或N1限制方式限制方式n當出現(xiàn)警戒信息或故障時，當出現(xiàn)警戒信息或故障時，F(xiàn)MC提供離散信號：提供離散信號：告示牌和故障燈告示牌和故障燈721.5 FMCS1.5 FMCS及其外圍及其外圍nFMCS的傳感器的傳感器nFMCS的執(zhí)行部件的執(zhí)行部件nFMCS的控制部件的控制部件7374控制部件控制部件nCDUn系統(tǒng)方式控制板系統(tǒng)方式控制板CP（圖（圖1-7）AFDS方式控制板方式控制板P7高度選擇控制

49、高度選擇控制P7VOR控制板控制板CPEFIS控制板控制板CP推力方式選擇板推力方式選擇板75控制部件控制部件1 1CDUCDU按鍵分類：1、字母、數(shù)字鍵2、功能鍵3、行選鍵76控制部件控制部件2 2AFCSAFCS控制板控制板n飛行過程中，人為改變飛行狀態(tài)目標值，通過控制板，飛行過程中，人為改變飛行狀態(tài)目標值，通過控制板，將將“指令指令”傳給傳給FMC，實現(xiàn)人工控制，實現(xiàn)人工控制高度、速度、飛行方式高度、速度、飛行方式自動駕駛、自動油門自動駕駛、自動油門橫向和垂直導(dǎo)航的方式選擇按鈕橫向和垂直導(dǎo)航的方式選擇按鈕77控制部件控制部件3 3VOR-CPVOR-CPn對應(yīng)于傳感器部分的對應(yīng)于傳感器部

50、分的VOR/DMEn選擇人工還是選擇人工還是FMC進行自動調(diào)諧進行自動調(diào)諧78控制部件控制部件3 3EFIS-CPEFIS-CP12347980EFIS-CP-EADIEFIS-CP-EADI部分部分nDH reset switchnDH set switchnEADI display brightness81EFIS-CP-EHSIEFIS-CP-EHSI部分部分n三個旋鈕三個旋鈕選擇顯示近選擇顯示近/遠距離范圍遠距離范圍顯示方式選擇顯示方式選擇顯示亮度（外）顯示亮度（外）/ WXR顯示顯示(內(nèi)）選擇內(nèi)）選擇n四種顯示方式四種顯示方式VOR/ILS，以飛機為中心，以飛機為中心，360全方位顯

51、示（全方位顯示（ROSE)PLAN（靜止）（靜止）/MAP（動態(tài)），飛機位置在底部的（動態(tài)），飛機位置在底部的180 半方位顯示半方位顯示(ARC)82地圖顯示電門地圖顯示電門- -顯示導(dǎo)航附加符號顯示導(dǎo)航附加符號nNAV AID導(dǎo)航設(shè)備導(dǎo)航設(shè)備-增加顯示導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的無線電導(dǎo)航臺識標和符號增加顯示導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的無線電導(dǎo)航臺識標和符號nARPT機場機場-增加顯示距離范圍內(nèi)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫中存儲的機場識標增加顯示距離范圍內(nèi)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫中存儲的機場識標nRTE DATA航路數(shù)據(jù)航路數(shù)據(jù)-增加顯示航路點飛越高度和預(yù)計到達該航路點的時間增加顯示航路點飛越高度和預(yù)計到達該航路點的時間nWPT航路點航路點

52、-顯示沒有包括在選擇飛行計劃內(nèi)但在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)的航路顯示沒有包括在選擇飛行計劃內(nèi)但在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫內(nèi)的航路點點83第二章第二章 飛行管理計算機（飛行管理計算機（4.194.19）nFMCS=FMC+CDUnFMC關(guān)鍵部件關(guān)鍵部件輸入輸入/ 輸出格式：數(shù)字（主）、離散（少）輸出格式：數(shù)字（主）、離散（少）輸出用于控制、顯示輸出用于控制、顯示nAFCSnA/T系統(tǒng)系統(tǒng)n無線電導(dǎo)航系統(tǒng)無線電導(dǎo)航系統(tǒng)n目前，使用兩家公司生產(chǎn)的目前，使用兩家公司生產(chǎn)的FMCLEAR SIEGLER HONEYWELL SPERRY8485FMC外觀（圖2-1）n重約重約15公斤的長方形盒子公斤的長方形盒子n前面板前面板一個

53、故障燈一個故障燈一個測試電門一個測試電門一個試驗正進行燈一個試驗正進行燈一個累計工作時間計時表一個累計工作時間計時表插座（測試、檢查、排故）插座（測試、檢查、排故）n后蓋板上后蓋板上 裝有兩個插座裝有兩個插座-連接電源和傳輸數(shù)據(jù)連接電源和傳輸數(shù)據(jù)n使用使用115V、400Hz單向交流電單向交流電n冷卻散熱冷卻散熱:強迫空氣通風設(shè)備強迫空氣通風設(shè)備862.1 2.1 飛行管理計算機基本結(jié)構(gòu)（基于當時）飛行管理計算機基本結(jié)構(gòu)（基于當時）n組成組成:三臺微處理機三臺微處理機(多微機系統(tǒng)）多微機系統(tǒng)）,電源組件和電池組件電源組件和電池組件n處理機共有處理機共有19塊電路板塊電路板(見圖見圖2-2)輸入

54、輸入/輸出處理機輸出處理機A1-A8導(dǎo)航處理機導(dǎo)航處理機A9-A15性能處理機性能處理機A16-A19CPU采用的是采用的是LS-54IIIB和T19989型 n計算機數(shù)據(jù)運算計算機數(shù)據(jù)運算定點制定點制:整數(shù)補碼運算整數(shù)補碼運算浮點制浮點制:有有25位尾數(shù)位尾數(shù),7位階來表示位階來表示數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流：16位并行位并行,結(jié)構(gòu)字長為結(jié)構(gòu)字長為16位和位和32位位 87FMC存儲器（見書）存儲器（見書）n程序存儲器程序存儲器-半導(dǎo)體型可用紫外線擦除的可編程序只讀存半導(dǎo)體型可用紫外線擦除的可編程序只讀存儲器儲器EPROM.導(dǎo)航處理機的程序存儲器容量為導(dǎo)航處理機的程序存儲器容量為192K字字,字長字長1

55、6位位;性能處理機的為性能處理機的為48K字字;輸入輸入/出處理機為出處理機為32K字字.最大存取時間為最大存取時間為700納秒納秒 。n便簽存儲器和數(shù)據(jù)庫存儲器便簽存儲器和數(shù)據(jù)庫存儲器-CMOS器件器件n早期早期,FMC使用硬盤存儲器使用硬盤存儲器n最新型最新型,磁泡存儲器磁泡存儲器(MAGNETIC BUBBLE),體積小體積小,存儲存儲量大量大n各存儲器的特性參數(shù)見表各存儲器的特性參數(shù)見表2-188FMC內(nèi)部通信內(nèi)部通信(圖圖2-3)n計算機內(nèi)電源系統(tǒng)有計算機內(nèi)電源系統(tǒng)有過流和短路過流和短路保護保護n數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)據(jù)傳輸采用ARINC-429格式格式,輸入輸入28個通道個通道,輸出輸出1

56、2個通個通道道.n開路開路/接地接地離散信號離散信號有有52個輸入通道個輸入通道,3個輸出通道個輸出通道.另外另外還有還有27個晶體管個晶體管-晶體管集成電路離散信號轉(zhuǎn)入通道晶體管集成電路離散信號轉(zhuǎn)入通道 n導(dǎo)航導(dǎo)航,性能性能,輸入輸入/輸出處理機輸出處理機都是都是相互獨立相互獨立地工作地工作,失效互不失效互不影響影響.n三者之間通過公共存儲器三者之間通過公共存儲器和內(nèi)部處理器中斷進行和內(nèi)部處理器中斷進行相互聯(lián)系相互聯(lián)系89一、導(dǎo)航處理機一、導(dǎo)航處理機n功能功能:執(zhí)行與導(dǎo)航計算，橫向和縱向操作指引和執(zhí)行與導(dǎo)航計算，橫向和縱向操作指引和CDU管理管理n組成組成:導(dǎo)航微處理器和存儲器導(dǎo)航微處理器和

57、存儲器導(dǎo)航微處理器導(dǎo)航微處理器:n控制控制,協(xié)調(diào)所有導(dǎo)航部分元件的工作協(xié)調(diào)所有導(dǎo)航部分元件的工作,執(zhí)行一套微程序指令執(zhí)行一套微程序指令.4種存儲器（以下各電路板）種存儲器（以下各電路板）nA13-導(dǎo)航程序存儲器,包括指令和操縱計算機的固定程序nA12-易失性讀寫存儲器,用來作為導(dǎo)航處理機的便簽nA10,A11-含有導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫,每一塊組件由寫入保護非易失性隨機存儲器,地址輸入緩沖器,數(shù)據(jù)輸入緩沖器和控制電路組成nA9-含有保護便簽存儲器,組成同上90二、性能處理機二、性能處理機n基本構(gòu)造相同基本構(gòu)造相同,只是存儲器的容量小只是存儲器的容量小A17:程序存儲器程序存儲器,便簽存儲器便簽存儲器,高速

58、高速RAMn組成組成:性能處理器和存儲器性能處理器和存儲器性能處理器性能處理器:根據(jù)傳感器輸入根據(jù)傳感器輸入,CDU輸入及性能數(shù)據(jù)庫輸入及性能數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行計算的數(shù)據(jù)進行計算,n實現(xiàn)最佳縱向飛剖面的管理實現(xiàn)最佳縱向飛剖面的管理,包括飛行高度包括飛行高度,速度速度,爬升爬升/下降速下降速率等率等；n并提供顯示并提供顯示 91三、輸入三、輸入/輸出（輸出（I/O）處理器）處理器n功能：功能：有規(guī)則地在計算機和飛機各設(shè)備之間傳輸信息。有規(guī)則地在計算機和飛機各設(shè)備之間傳輸信息。n組成組成:處理器，存儲器，混合輸入輸出裝置，處理器，存儲器，混合輸入輸出裝置，ARINC控制器，控制器，ARINC接接口，

59、離散信號接口口，離散信號接口A6提供實時時鐘ARINC控制器A5在輸入輸出處理器和ARINC串行輸入輸出通道之間提供一個智能接口ARINC接口A3,A4接收和發(fā)送ARINC429格式數(shù)據(jù)離散接口A1調(diào)節(jié)80個輸入離散信號和4個輸出離散信號,并包含有一個10秒定時器92四、公共存儲器四、公共存儲器n作用作用:三個處理器之間進行通信三個處理器之間進行通信n組成：組成：A9電路板上，包括：電路板上，包括：非易失隨機存儲器RAM優(yōu)先中斷電路地址輸入緩沖器數(shù)據(jù)輸入輸出緩沖器控制電路n12K字的存儲器中有4K用于存儲I/O處理機須保護的“便簽”932.2 FMC2.2 FMC數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫nFMC軟件：操作

60、程序、數(shù)據(jù)（庫）軟件：操作程序、數(shù)據(jù)（庫）n和數(shù)據(jù)庫有關(guān)的操作：和數(shù)據(jù)庫有關(guān)的操作：通過通過CDU選擇飛行控制的各種工作方式選擇飛行控制的各種工作方式選擇各種航路結(jié)構(gòu)選擇各種航路結(jié)構(gòu)進行各種數(shù)據(jù)計算進行各種數(shù)據(jù)計算n分類分類性能數(shù)據(jù)庫（固定不變的）性能數(shù)據(jù)庫（固定不變的）n與飛機性能有關(guān)的各種參數(shù)與飛機性能有關(guān)的各種參數(shù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫（每導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫（每28天更新一次）天更新一次）n飛機導(dǎo)航方面的數(shù)據(jù)飛機導(dǎo)航方面的數(shù)據(jù)94導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫n作用：作用：用于確定飛機當時的位置，進行導(dǎo)航計算以及導(dǎo)航臺自動調(diào)諧管用于確定飛機當時的位置，進行導(dǎo)航計算以及導(dǎo)航臺自動調(diào)諧管理。理。n內(nèi)容：內(nèi)容：飛行區(qū)域的機