航空机电工程论文合集12篇

时间:2023-03-16 17:43:58

航空机电工程论文

航空机电工程论文篇1

中图分类号:G642 文献标识码:A

1 专业设置的背景

中国民航飞行学院电子信息工程专业(此后简称电子专业)是在整个民航大发展,紧缺航空器电子专业方向紧缺工程技术人员的历史背景下,于2003年正式开始招生的。该专业从申报开始就制定了面向工程应用的培养目标,而且必须具备民航特色。又针对民用航空器维修工程技术人员的工作性质和行业特征,自开办伊始制定了“学历+技能+英语”三位一体的培养模式,创建了鲜明的民用航空器电子方向工程技术人员的人才培养特色。

2 专业建设中的创新点

2.1 创建了“强基础、重特色”的专业培养体系

“强基础”体现在公共基础课程和专业基础课程在整个教学计划中的比例占到了90%,而且在这些课程的教学中都尽可能选择优秀教材,为学生顺利开展专业学习、良好地开展课外科技活动奠定了基础。为了突出“信息”类专业的特点,加强了该专业信息、控制、计算机相关学科课程的教学。培养了学生自我学习,终身学习的能力。

“重特色”体现在课程设置中强化工程应用元素和民航特色,开设了飞行原理与性能、航空维修中人的因素、自动飞行控制系统、大气数据及惯性基准系统、大气数据与计算机系统,导航原理与系统、气象雷达原理与机载气象雷达系统、飞机结构与系统、大型运输机机型理论等民航特色课程。

2.2 实施英语工程,提高学生英语运用能力

英语是民航的工作语言。航空器维修工程技术人员所看到的第一手资料就是飞机的各种手册,这些手册全是英文编写的。接受机型培训的第一批人员都是由Boeing或空客的技术人员培训的。在培训过程中,他们听的,说的,看的都只能是英语,所以说,英语是民航的工作语言一点都不夸张。而我们培养的就是这样的工程技术人员,所以,加强他们的英语能力的培养是非常必要的。

自2007年起,就对该专业的学生着手实施“英语工程”,具体的措施是加强英语晨读检查、开展基础英语竞赛和专业英语竞赛,组织英语沙龙,开设双语教学等活动,在电子信息工程专业中开设的双语教学课程有执照理论基础、A320飞机机型理论、传感器原理、飞机电气系统、动飞行控制系统等与航空器维修实际直接密切相关的七门双语课程,在没有开设双语教学的课程中,教师在授课的过程中也是尽可能多地使用专业英语的知识。这些措施奠定了学生的专业英语基础,强化了学生的专业英语应用能力。在航空公司进行人员招聘时,他们在专业外语使用方面具备了较大的优势,也给了招聘人员较大的惊喜,他们对学生的专业英语应用能力感到满意。

2.3 注重实验教学环节,锻炼学生的动手能力

在专业建立之初就投资建设了MCU实验室、自动控制实验室、高频实验室、信号与系统实验室、数字信号处理实验室,现代导航技术实验室,正在筹建综合航电实验室和航空通信实验室。

在相关课程的教学过程中都能穿行实验教学环节,将理论与实践紧密结合。并在适当的阶段,合理安排了“电子基础综合设计”、“专业综合设计”和“电装实习”三门课程设计,训练了学生综合应用知识的能力,完善了电子设计的教学体系,训练了学生电子设计的基本能力。

2.4 增加电子设计竞赛的教学内容,以赛促学

为了进一步增强学生电子设计和创新能力,为电子设计骨干开设了“电子设计基础”公选课,培养了电子设计积极分子,为后续的课程设计、电子设计打下了基础,并利用已有的创新实验室引导学生进入实验室,得到创新训练,学生在四川省电子设计竞赛中获得了一、二、三等奖十余项。这些获奖的学生在后续的学习过程中对知识的渴求程度,对知识的应用能力都有大幅度的提升。目前,在电子信息工程专业的培养方案中,已经实现了包括电子竞赛、电子协会的工作为一体的、完整的教学、竞赛体系。

2.5 加强航空维修技术的培训,注重技能和标准化

为了强化在维修实践中起重要作用的机务基本技能,在该专业设置了为期6周的基本技能培训。该培训在技能实践基地(四川省实验教学示范中心)进行。该基地完全按照民航特色对学生进行基本技能培训,使用的器材与设备都是和机务维护一线质量相同的,遵循的标准也是按照飞机手册进行的。在该基地,学生主要进行的培训项目有标准线路施工、电子线路制作、蓄电池维护、机载电子设备拆装等实践项目等,都是航空维修实际工作中要完成的工作。

2.6 加强航空理论知识与实践的紧密结合,创办航模小组,提高学习兴趣

本着培养航空理论与实践相结合的创新型人才,增强学生对航空的兴趣和爱好,在各级领导的关心和支持下,电子学科组的教师于2012年2月成立了航模兴趣小组,目前该小组已有学生组员23人。这些航模组的学生在老师的指导下完成了航模空气动力学模型的建立,航模的制作,航模的试飞等一系列的事情,极大地提高了这些组员对航空知识的兴趣和爱好。该小组于2012年7月参加了四川省青少年航模锦标赛,参赛的组员获得了个人优秀奖,整个团队还获得了P3A-1团体比赛成年组第一名。

2.7 建立以科研促进学习,以学习带动科研的发展战略

针对那些学习能力较强的学生,学科组的老师专门为他们做科研方面的学术报告和科研论文的这些报告,指导他们申报相应的科研项目,据不完全统计,从2005年开始至2011年,学生申报的科研项目共20项。在这些科研项目的研究过程中,学生掌握了资料的收集、整理和分析应用能力,掌握了技术报告的撰写方法,学会了科技论文的撰写方法,了解了科技论文的发表过程。

通过科研项目的申报和研究过程,极大地提高了学生综合应用各种知识的能力,也获取了大量的知识储备,所以,对其后期的学习具有积极的推动和促进作用。

2.8 建立卓越工程师培养计划,扩大实习能力,培养卓越人才,拓宽就业渠道

学生的就业能力从一个方面可以反映一个学校的办学实力,反映一个专业的建设质量,反映学生能否符合用人单位的人才需求。为了使学生在学校学习阶段就能够了解以后工作岗位的实际需求,在生产实习方面尽量安排学生到机务维护一线。一方面充分利用学校内部资源,学校在洛阳、绵阳、新津、广汉、遂宁都建有飞机场,执行飞行训练任务,还有一个飞机修理厂和模拟机维护中心,为学生实习提供了丰富的全真的可用资源,这是其它高校无可比拟的;另一方面,利用学校与航空公司和航空维修企业之间的良好合作关系,国内的大、中型航空公司都是我校的实习基地,目前的生产实习基地已经包括了:国际航空公司、南方航空公司、东方航空公司、海南航空公司、四川海特、四川航空公司、SNECMA等。

2010年该专业开始了卓越工程师的试点工作,已经与春秋航空公司、空军5701厂(直升机维修基地)、河北远奥飞机制造公司签定了卓越工程师联合培养协议,按照行业要求校企联合培养动手能力强、基础扎实的维修工程师。学生提前进入实习岗位,使他们尽早地接触了机务维修工作,为他们以后进入岗位后顺利开展工作奠定了扎实的基础。

3 取得的成果

到目前为止,本校电子信息工程专业已经培养了6届约600人左右的航空器电子设备维修工程技术人员,这些学生几乎都在民航就业,且在工作过程中其动手能力、英语应用能力、特别是民航专业英语的应用能力经受住了维修一线工作的考验,并在实际的维修工作中得到了拓展和延伸。目前03级、04级、05级,06级的学生基本上都完成了CCAR -66部( CCAR为China Civil Aviation Regulations,意为中国民航法规)民用航空器维修人员基础执照考试,具备了飞机的放行权,成为了公司的技术骨干。

参考文献

[1] 朱新宇,何晓薇.创建宽基础、全素质、具备鲜明特色的电子信息工程专业培养模式.中国民航飞行学院学报,2004.5.

[2] 王浩全,王明泉.电子信息工程特色专业建设的研究与实践. 安徽工业大学学报(社会科学版),2009.7.

[3] 柴文妍,王皖贞.电子信息工程专业综合课程设计.北华航天工业学院学报,2011.6.

[4] 夏春华,王金庭.电子信息工程专业课程教学方法及内容改革初探.武汉科技学院学报,2010.12.

航空机电工程论文篇2

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0087-02

基于民航业的蓬勃发展要求,2010年中国民航局《民航人才队伍建设中长期规划(2010-2020年)》,要求打造一支数量充足、结构合理的专业技术人才队伍,占民航直接从业人员总量的23%左右,其中,飞机维修专业人才将达30%之多。为适应形势的要求,作为国内民航业最高学府,中国民航大学提出中航大发展纲要(2011-2020),并在2012年的工作报告中提出全面落实《民航人才队伍建设中长期规划》和《中航大发展纲要》,明确将改革和完善包括飞机维修专业在内的民航特色专业不同培养层次的人才培养目标和任务,构建适应于民航业发展的人才培养新模式。故提出“高职教育要面向民航特色岗位群,建立基于行业标准人才培养新模式”,要求“依照民航生产服务一线岗位的特点和实际需要适时调整民航特色专业教学内容”。所以以航空机电设备维修专业为例,深入飞机维修行业专业人才技能的现实需求,研究飞机维修行业人才培养标准,依此改革和完善飞机维修专业的实践技能教学体系,以适应行业对维修人才技能水平的要求。

一、民航企业飞机维修类岗位设置分析

航空机电设备维修专业为民航飞机维修专业高等职业教育层次专业,涉及机械、电气等领域,但是从事的都是飞机和发动机整机和部件等的维修工作。以海南航空公司为例,飞机维修作为公司内最大的岗位群之一,具体的岗位设置有很多,一般依据工作性质的不同,飞机维修岗位可以分成3个类别岗位――飞机维修管理岗、飞机维修专业技术岗和飞机维修专业支持岗。

二、飞机维修技能行业标准分析

民航维修人员按照《民用航空器维修人员执照管理规则》(CCAR-66R1)规定,从事飞机维修工作必须获取民航维修基础执照,做到持证上岗。维修人员考取民航维修基础执照,考核的内容则是AC-66R1-02咨询通告规定的内容,也就是说AC-66R1-02咨询通告即是民航飞机维修人员获取飞机维修维修基础执照考核的标准(直升机专业飞机维修专业技能考核也是依此咨询通告执行)。

1.飞机维修技能模块行业标准内容和基本要求。AC-66R1-02咨询通告关于民航飞机维修维修技能模块的内容要点,AC-66R1-02咨询通告将基本技能模块分为航空机械(ME)和航空电子(AV)两个部分。航空机电设备维修专业是ME,分为ME-TA,ME-PA,ME-TH,ME-PH,考试内容为基本技能考试大纲ME。

2.飞机维修基本技能标准考核评估。基本知识(满分20分),由考官根据考生实际考试题目提问,问题可以包括基本原理、操作标准、所需工具/设备、维护技术资料、安全注意事项、操作过程(步骤)描述等。

从基本技能考核大纲上来看,共有16个考核模块,用来考核航空机械人员。在这16个子模块中,依据各个模块的内容将其分为3类,如图1所示。

三、航空机电设备维修专业实践技能教学现状分析

1.硬件条件。航空机电设备维修专业的维修技能教学校外课程部分――民航维修单位实践,依托各院校与国内诸多民航企业建立的校企实践教学合作基地,依据专业大纲的要求,安排在大学第4、5学期之间,这一部分需要的硬件条件在于各个民航单位的实际情况;对机维修专业的实验教学,如电工实验、物理实验等只是理工科专业对所学理论课程的实验验证,当然会提高学生的动手能力,但主要起理论的验证作用,本文的论述不再将其作为维修技能课程的一部分进行研究;而飞机维修专业的实践教学校内课程部分主要依托单位是各院校的实践技能基地。

2.飞机维修技能课程体系设置分析。航空机电设备维修专业基本维修技能的课程设置依据教学大纲涵盖机、电、控、材料和飞机维修基础等内容,并且内容互有交叉,以满足民航规章对维修专业技能人才复合型要求。该专业实践课程体系均从2004版教学体系进行改革,减少更多理论的认知,加大实践技能课程的广度和深度,以更贴近民航实际需求。

对于航空机械类的技能课程体系安排,将技能课程体系分成3个层次:工程基础技能课程、飞机系统技能训练课程和飞机维修技能课程。工程基础技能课程主要是引导学生初步建立工程意识、安全意识、质量意识、环保意识,掌握专业必备的基本技能、实践能力和技术规范;飞机维修系统训练技能课程主要是从飞机系统、发动机系统、电气系统等课程满足航空机械实践教学要求;而飞机维修技能课程主要是基于航线和定检的模拟性维修要求还原飞机维修现场环境与工作流程的航空机械维修技能课程,满足民航维修规范的要求。故飞机维修专业实践技能课程体系的设置目的是培养学生理论与实践结合的能力、动手能力等。

四、航空机电设备维修技能教学改革方向

1.行业标准知识点与技能知识教学大纲对照分析。比较分析飞机维修专业行业标准知识点与飞机维修专业技能教学大纲知识点异同,得出以下结论:①飞机维修行业标准在飞机维修技能教学大纲中基本覆盖,只有少量知识点涉及不深,需要加强;②当前飞机维修技能教学大纲总体上超出了飞机维修行业标准知识点的要求,涵盖飞机维修维修工程基础、飞机维修系统训练技能和飞机维修技能课程等;③当前飞机维修技能教学大纲还设置飞机维修技能知识,针对不同类型的飞机维修专业,开设差异化的综合性的飞机维修课程,着重培养学生解决实际问题的能力,进一步缩短学生技能与行业标准技能要求的距离。

航空机电工程论文篇3

3、铁道工程技术专业:铁道工程技术专业隶属于教育部高职高专专业目录,培养掌握高速铁路线路工程专业技能,能从事高速线、桥隧工程的施工、维护保养工作的高级专门应用性人才。

航空机电工程论文篇4

随着航空工程技术出现,航空电子信息工程技术的发展就一直在进行过。确实,航空电子工程技术也得到了很大程度的发展。但是,随着近几年来,世界各国航空事故的出现,人们对航空电子信息工程技术的发展的重视程度有增加了许多。

一、航空电子信息工程技术发展现状的分析

从上世纪五十年代,航空电子信息工程的出现开始,航空公司开始使用了无线电的电子信息技术。但是,随着我们国家的改革开放的进行,我们国家的各个方面都开始世界各个国进行接轨。当然,在航空电子信息领域的发展也是如此。在世界上电子科学技术方面的发展趋势是数字化。因此,航空电子信息工程技术也开始像数字化方向发展。随着航空电子信息工程技术的使用和改进,又开始了向模块化方向发展,进而向综合模块化方向发展。

从上述文章中对航空电子信息工程技术的发展,我们可以看出,我们国家航空电子信息工程技术的发展虽然起步比较晚,但是在后来的发展过程中还是比较迅速的,逐渐拉近了国际上各个国家的航空电子信息工程技术的发展的距离。

二、航空电子工程技术发展存在的问题

上述文章中分析了,我们国家在后来的航空电子信息工程技术中迎头赶上,但是,这并不意味着我们国家的电子信息工程技术的发展不存在任何问题,恰恰相反,我们国家在这方面的发展还有很多问题有待解决。

1.电子信息设备与航空设备协调问题

电子信息设备想要在航空设备中运行,就需要有航天设备适应它。首先,我们要考虑电子信息设备的重量问题。飞机在天空中飞行,如果质量过大,而动力设备不能给其足够支撑力,可想而知,会发生什么。而现在已有的技术还不能允许各种设备的较大重量。其次,我们要考虑的问题是电子设备的占用空间问题。航空之所以会存在必定是有其运输等各方面的价值存在。试想,如果电子信息设备占用较大空间就会导致其其他方面的价值减小。最后也是最重要的就是电子功能问题。随着航空技术的发展,自然对其像配套的各种设备的要求增加。,最重要就是电子信息设备。因为,在地面的人们需要时时刻刻监控飞机在空中的运行情况,以便其出现问题时,沃恩及时提供帮助。

2.可操作性问题

飞机在天空中飞行,一个小小的疏忽就可能会导致不可估量的损失。那么,电子信息设备的可操作性一定要很强。因为,如果电子信息设备的可操作性强,机组人员就可以及时采取措施或者及时像地面报告飞机上的运行情况,在发生危险的情况下及时采取措施。在这里我们想一下马航的情况。如果在飞机遭遇不测的时候,如果地面能够及时了解情况,及时采取措施也许就不会酿成悲剧。而且,在驾驶飞机的过程中,各个人员都是处于高度紧张状态,一不小心就会出现错误。如果在这样的情况下,电子信息设备的可操作性强,操作简单,当然出现问题的几率就会大大减小。但是,反之,在这样紧张的情况下,在加上繁琐的操作岂不是更容易出现问题。当然,在不出现问题的情况,能够更简单的操作、更强的可操作性也是非常好的。

3.经济问题

无论是在民用飞机还是军用飞机中,我们不得不考虑的一个问题就是经济问题。在民用飞机中,如果电子信息设备的成本较高的话,自然会对其发展造成阻碍。因为民用飞机的存在首先需要满足各个航空公司盈利的要求。如果电子信息设备的成本较高的话,飞机的价格就会很高,同时还要满足航空公司的盈利需求,那么只有在机票这方面提高价格。那么,在这样的情况下,航空的竞争就会失利,最终导致的结果还是航空的发展受阻。那么,在军用飞机的制造方面就不存在这样的问题。但是,这并不意味着在军用飞机的制造过程中需要考虑成本问题。因为军用飞机是用于国家的国防,但是在我们国家用语国防的经费是有限的。

三、航空电子信息技术工程的发展方向

1.增强航空电子信息工程技术的可操作性

上述文章中,我们分析电子设备可操作性在航空过程中的影响。因此,增强其可操作性非常必要。在对其进行设计的过程中就需要充分考虑,在飞机驾驶过程中人的反应情况、飞机内电子设备与其他设备之间的相互协调情况,进而考虑电子设备的改进。而且,科学技术的发展也可能会出现新的电子设备的发展方向。因此,在电子信息工程技术的发展中也要顺应信息技术的发展潮流。

2.增强电子设备各种功能的同时,降低电子设备的成本

成本问题是在每一种技术推进时都需要考虑的问题,在航空电子设备中也是如此。成本过高一定会给其发展带来阻碍。因此,在对其进行改进时要考虑其性价比之间的协调。

参考文献:

[1]褚世永;直升机若干关键技术发展研究[A];航空制造技术;2016年08期.

航空机电工程论文篇5

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)40-0167-03

一、引言

航空机务维修工程是应用多学科知识,从事复杂系统的运行、维护的工作,内容涵盖相关理论、工程技术、技能、规范、流程、人为因素等,维修质量的好坏直接关系到飞行安全及航空公司的经济效益。随着民用航空技术的飞速发展,我国要实现从民航大国向民航强国的转变,高素质人才的培养无疑是重要的因素之一。这要求学生不仅应具有坚实宽广的基础理论知识,而且更应注重对综合能力和创新能力的培养。对航空机务维修人员而言,工程技术应用能力的培养显得尤为重要和紧迫,传统实验教学体系已越来越难以满足现代人才培养的需求。因此,根据民航发展对航空工程机务维修人员的实际需要,建立适合民航专业人才培养模式的实践教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式是一项亟待研究和解决的课题。

二、建设背景

目前,民航院校人才培养的主要问题是与航空企业的实际脱节,不能很好地满足企业需要,为企业提供满意的“产品”。中国民航大学作为国内民航特色专业门类齐全的唯一高校,在硬件设施及专业教师等方面有一定的优势,但也存在实践课程体系、教学内容、教学方法手段等方面不能很好地满足民航对专业人才培养的要求[1-5]。因此,电子信息工程专业实验教学综合改革借鉴CDIO工程教育理念,构造集系统性思维养成、工程实现意识锻造、创新精神激励为一体的人才培养模式,在实训环节探索国际合作、企业参与的工程训练模式,建立了天津市航空电子电气实验教学示范中心。

中国民航大学历来重视实验教学改革,2011年,学校了《中国民航大学教育教学改革与发展规划纲要(2011—2020)》,到2020年基本形成凸显中国民航大学特色的以工程应用型为主的人才培养体系。以树立“大工程观”为理念,以创新人才培养模式为主线,深化高等工程教育改革,着力提高学生工程实验能力。多项举措从不同的侧面与角度促进实验教学改革和建设,对提升实验教学质量,培养学生的实验能力、综合素质与创新精神均起到了重要的作用。

三、建设思路

遵循“面向机务工程实际,以学生为主体,教师为主导,知识、能力、素质全面发展”的教学理念,基于CDIO工程教育的航空电子专业实验体系的建设思路,是构建层次完善、结构合理的基于“大工程观”教育理念的航电一体化实验体系。以学生为主体,加强对学生人文素养、工程能力、创新能力、社会责任、团队协作、环境意识的综合培养,加强学科交叉和特色专业综合,借助航空机务专业科研成果转化,推动实验教学和科研协同发展。新的实验体系体现了以下特征。

1.构建航电一体化的专业实验教学体系。完善实验教学层次和类型,以飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用为主线,建立由浅入深、由表及里、由单元到系统,涵盖知识、能力、素质,航电一体化的专业实验教学体系,在学科专业设置综合化的条件下,探索提高实验课程体系的科学性和柔性适应能力的有效途径。

2.基于“大工程观”,以学生为中心,加强学生工程实验能力和创新能力的培养。积极探索实验教学模式改革,以学生为主体,以教师为主导,提高学生综合工程能力为宗旨,调动学生实验过程中的积极主动性。转变教学理念,在教学理念上淡化理论教学与实验教学的界限,将理论教学与实验教学有机的结合,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,实现原理、方法、应用的有机结合。

3.加强学科交叉和特色专业综合,借助航空机务专业科研成果转化,推动实验教学和科研协同发展,建设国内领先的航电实验室。加强实验教学的系统性和综合性,使跨专业知识在天津市航空电子电气实验教学示范中心各实验平台上完成系统性实验教学。将科研成果与特色实验教学紧密结合,研发先进系统性特色专业实验实训装置,构建航空电子维修模拟环境。充分开放和共享专业实验实训资源。凝聚校内外各方力量,建立航空维修专业校外实习基地。

4.建立以培养综合能力为目标的考核机制和管理体系。建设系列课程下的实验技能综合评价机制,按逐级达标要求,建立多元实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,对学生的实验理论、基本技能、设计能力及创新能力进行更为客观的评价。将个人能力考核与团队成绩相结合。

四、建设内容

1.实验教学体系建设。航电一体化的专业实验教学体系如图1所示。该体系面向一个人才培养目标、基于一条主线、集成四大类实验。

人才培养目标服务和服从专业培养目标,体现在专业教学计划之上的实验教学任务。该任务紧密围绕飞机系统基本构成和原理—飞机电子电气设备单元设计—飞机电子电气系统测试、维护与综合应用这一主线,并依托控制科学与工程学科基础。航电一体化专业实验教学内容归为专业基础实验、专业实验、创新实验和行业实践四大类。按照实验阶梯型层次规划和设计,配置了课程基础性实验、设计性实验、创新性实验和行业综合维修实训。航电系统综合实验和综合维修实训则建立在网络互连的平台基础之上,打破专业壁垒,构建的开放式实验项目。

突出实验教学与理论教学之间的密切关系,构建了以实验目标为导向、实验内容为载体、创新能力为核心的实验教学体系。该体系层次清晰、目标明确。实验内容与科研和工程应用紧密结合,并注重其趣味性、工程性和探究性。突出系统级实践训练和新技术实验,实验体系设计如下:(1)层次一:专业基础实验。专业基础实验包括电子专业基础课程中各课程对应的实验环节,是专业基础性实验,一般作为验证专业基础理论的实验阶段,如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理等。(2)层次二:专业实验。从这一层次开始逐步体现了CDIO工程教育思想。专业实验包括航空电子、特色专业课程的课程实验和设计性实验,以及涵盖航空电子、电气、机械和发动机的综合维修实训。通过综合性强的实验项目设计,培养学生在理论学习过程中的实地构思、设计、实现与操作的工程实践应用与团队合作创新能力。专业实验教学注重工程实践训练,特别设计了综合维修实训,从制作电子钟、飞机防撞灯控制等小系统的基本工程技能训练到特色专业课程实验,再到综合维修实训。(3)层次三:创新实践实验。创新实践实验主要给学生提供第二课堂活动,有助于学生创造和创新能力的提高。在创新实践实验室,学生开展创造、创新活动,积极参加全国大学生电子制作竞赛和智能车竞赛等活动,并参加科研课题的申报及研究。通过加大对实验室的开放,建立科学的课外活动体系,与课内紧密结合,培养学生的综合素质。引导学生以工程观学习专业知识,从系统观的角度引导学生了解、掌握专业知识体系。由课题需求引导学习、激发学生探求知识的主动性和积极性,能良好地掌握相关的课程知识,提高分析问题、解决问题的能力。(4)层次四:行业实习基地。行业实习基地利用校外机务维修资源,建立天津航大雄英行业实习基地,其内容涵盖从飞机电子、电气各系统原理、构造、运行性能及其维护技能实习等多个环节,其中尤其强化了特色专业基本技能训练和有效的专业维修基础实习和系统维修实习环节。

将工程实际贯穿于学生的教育培养,促使学生带着工程问题进入针对性的学习,增强学习的兴趣。在学生的入学阶段树立工程创新意识,对他们整个培养阶段的创新能力和成就极为重要。民航机务工程师维修技能的高低关系到维修人员能否尽快上岗,能否达到维修质量,是尽量减小维修差错的关键。在认识实习阶段,要强化行业及对人才需求的综合能力要求,除了有很重要的工程实践技能之外,还要学生了解航空法规和人为因素等方面对机务工程综合能力培养的作用。

《机务维修实践》课程是与民航维修联系最紧密的实践课程。同时,《机务维修实践》课程的培训内容按照民航局CCAR-147法规技能培训标准制订。具体实验室建设如图2所示。

2.考核方法与实验成绩评定。(1)实验过程结构比例考核方法。为使综合性实验的考核环节贴近工程实际,尝试改变以往以实验态度和实验过程为主,评定实验成绩的方法。在考核的过程中,注重对学生的课程专长加以考核和评价,依据学生的兴趣进行综合评价。通过实验项目报告、设计评估等形式,学生也可以自评、互评等方式实质性地提出实验过程考核结构比例,目的是让学生通过实验成绩评定,自主建立起对学习和生活的品格的塑造,实现育人的目标。(2)团队(与个人贡献)加权考核方法。由团队共同协作完成的实验教学项目,采用新型的答辩考核方式,由课程教学团队成员组成课程考核委员会,对学生的课程进行加权考核。考核委员会对团队角色贡献予以评价,得出每个学生实验的总评成绩。实验实训项目和开发创新实践项目的阶段工作研究报告,亦可以作为课程考试部分成绩或设计性实验、综合维修实训成绩等。

总之,评价方式的改革和教学模式改革是相配套的。大部分课程的成绩应由理论知识掌握的程度和做实验的质量、实验报告等几部分组成,合理和综合安排实验实训整个过程的各项成绩所占的比例,突出考核学生的综合能力,鼓励学生勤于思考,克服困难完成实验。实验中既提倡小组合作,又鼓励他们独立研究。

五、结束语

在天津市航空电子电气实验教学示范中心的良好环境下,经过三年多来中心教师的不懈努力,形成了具有鲜明时代特征的实践教育教学思想,重构了实验课程体系,更新了教学内容,主持了9项省部级教研项目,发表了多篇论文,获得了多项省部级科技进步奖和教学奖。高素质的师资队伍,已有的建设成果及优良的天津市航空电子电气实验教学示范中心,为课程建设的可持续发展奠定了坚实的基础。

实验体系建设历时三年,实践证明在下列方面具有明显的效果。

1.学生获取信息和知识的能力普遍提高。例如:学生利用本校“大学生科技创新基金”的资助,在指导教师的指导下,借助创新实验室提供的条件完成多项科技项目制作,设计方案新颖实用、富有创意,说明实验教学体系改革后的大学生思想活跃、有进取心,综合应用已学知识,实践能力得到明显提高。

2.学生自主选择开发课题的意识和能力有明显的提高。如学生参与的自行研制的教学设备,已用于本专业综合课程实验中。

3.优秀学生自愿参加老师科研活动的人数明显增多。在近年举行的飞思卡尔智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计竞赛中,本专业学生获得多项全国和赛区的奖项。

参考文献:

[1]马庆龙,李赵红,朱明强.大学生创新型实验室建设[J].电气电子教学学报,2010,32(4):86-87.

[2]石光明,王松林,周佳社,等.电工电子实验教学示范中心的建设与实践[J].中国大学教学,2007(4):28-30.

[3]肖看,尹仕,严国萍.创新型电工电子全开放实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(4):79-82.

航空机电工程论文篇6

2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化

通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。

2.1数学与自然科学类课程

能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。

2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程

工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。

2.3工程实践与毕业设计

能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。

2.4人文社会科学类通识教育课程

能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

2.5航空航天特色类课程的设置

为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。

2.6注重科技创新能力培养

学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。

2.7学习进程

大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。

航空机电工程论文篇7

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0126-02

一、任职基础课程在任职教育课程体系中的地位与作用

军队生长干部任职教育是在地方、军队理工科院校本科教育的基础上,进行的初级专业技术军官岗位任职前的培训教育,是大学本科学历教育后的继续教育。军队生长干部任职教育的课程体系由军政基础训练和专业业务训练两个课程平台构成,其中,专业业务训练课程平台由任职基础和任职岗位两个课程模块组成。

任职基础课程是军队生长干部任职教育课程体系中必不可少的重要组成部分,在生长干部任职培训中占有重要地位。任职基础课程设置的目的,是为学员后续学习任职岗位课程打下较为厚实的专业理论基础;任职基础课程的教学内容,是任职岗位课程中学习各专业设备的理论基础,是专业设备中诸多应用技术的理论支撑点。学员要学好任职岗位课程,进行专业设备的维护与使用,前提条件是必须掌握任职基础课程中的相关理论内容。任职基础课程在生长干部任职培训中起重要的理论支撑作用。

二、任职基础课程教学内容体系的构建原则与改革思路

(一)任职基础课程教学内容的构建、选取原则

1.打破学科型课程体系结构,构建面向任职岗位的应用型任职基础课程教学内容结构体系。岗位任职教育具有人才培养目标突出岗位指向性、知识传承突出跨学科综合性、能力形成突出实践应用性等鲜明特征。在教学内容体系构建上,岗位任职基础课程的教学内容体系不强调系统性、基础性和通识性,而是以应用性为重点,要突出课程中原理、技术在装设备保障中的实际应用性。构建任职基础课程教学内容体系时,要以岗位需求为牵引,以任职能力培养为主线,以装备保障应用为落脚点,加大课程体系优化、重组、整合力度,强化教学内容的针对性与指向性,构建起任职教育特色鲜明、充分体现装备保障应用的应用型任职基础课程教学内容结构体系。

2.以“必须、够用”又适当兼顾发展需要为原则,选取任职基础课程教学内容。任职基础课程教学内容选取不必过分强调知识的系统性、完整性和理论的层次性。生长干部任职教育具有很强的专业性,需要有充实的任职基础作支撑,同时,新原理、新技术在新装备中应用速度很快,要把握好任职岗位对培训对象知识结构的需求,以必需、够用(满足第一任职需求)又适当兼顾发展需要(跟踪新装备技术发展)为原则,建立合理、可行的任职基础课程教学内容知识体系。

3.教学内容“宽选窄用”,适应不同教学对象需要。为了打牢任职基础平台,任职基础课程教学内容要“宽选窄用”。“宽选”是指在本科层次知识的基础上按照岗位需求尽可能多选知识点,“窄用”是指在教学过程中依据教学对象具体情况的不同有选择性地选用。

(二)任职基础课程教学内容改革思路

思路是为解决某一个问题或完成某一项工作所进行思维的路线或方式、方法,属于理性认识。课程教学内容改革思路的构建、撰写,一般应包含依据、主线(或线索、路径等)、重点和目标四个要素。

《航空通信导航系统》任职基础课程教学内容改革思路,我们归纳为:以无线电师任职岗位对航空无线电通信、导航知识的需求为依据,以现役飞机无线电通信、导航实装为线索,以具有特定功能的无线电通信、导航系统工作原理为重点,以主要技术性能指标分析为难点来选取内容、构建教学内容体系,以能灵活运用所学知识解决(释)航空无线电通信、导航设备工程问题为目标。

三、《航空通信导航系统》课程的教学内容改革实践活动

《航空通信导航系统》课程是依据无线电师岗位职责和通信类学科专业知识构成链条,针对生长干部任职教育“航空通信与导航设备维修”专业学员在形成岗位任职能力过程中对相关知识的需求而设置的一门理论性和应用型均较强的主干任职基础课程(50学时),其教学目的是为学员在后续任职岗位课程(《航空通信设备》、《航空导航设备》等)中学习各型航空无线电通信、导航设备奠定扎实的专业理论基础。2005年该课程首次制定了课程标准。从2009年6月,课题组开始对该课程进行教学内容改革研究与实践。

(一)依据《航空通信导航系统》课程教学内容改革思路,对课程教学内容进行优化、重组、整合

1.以无线电师任职岗位对航空无线电通信、导航知识的需求为依据,优化课程教学内容。2009年以前,该课程按2005年版课程标准进行的课程教学中,航空通信系统部分偏重于系统讨论各种传统模拟通信、数字通信技术的工作原理,缺少跳扩频技术、频率自适应技术、数据链技术等航空无线电通信新技术和典型超短波通信系统、短波通信系统工作原理内容的讨论;航空导航系统部分包含传统伏尔(VOR)系统、测距器(DME)系统等民用航空导航系统的讨论,缺少塔康(TACAN)系统、微波着陆系统(MLS)、卫星导航系统(GPS/GLONASS/BD等)等新型军用航空导航系统内容的讨论。本次课程教学内容改革中,从无线电师任职岗位对航空无线电通信、导航知识需求出发,对课程教学内容进行增删、优化、重组和整合,删减了与航空无线电通信、导航关系不大的传统模拟通信、数字通信部分内容,增加了跳扩频技术、频率自适应技术、数据链技术、飞机精密着陆(舰)引导技术等新技术和超短波通信系统、短波通信系统、塔康导航系统、卫星导航系统等新型军用通信系统、导航系统内容的讨论。

2.基于“通信是基础,导航是应用”这一理念,对“航空通信系统”、“航空导航系统”两个模块的知识内容进行深度融合。从无线电信号传输特征和处理方法角度看,通信是基础,导航是应用,任何电信息的传递和获取都是以通信为基础的,无线电通信技术是无线电导航实现的基础,无线电导航是无线电通信技术的应用。基于“通信是基础,导航是应用”这一理念,《航空通信导航系统》课程中“航空通信系统”与“航空导航系统”两个知识模块并不是简单的组合,而是两个模块知识内容之间深层次、有机的深度融合。

3.从课程教学目的性出发,将航空无线电通信、导航设备技术性能指标分析、解读等内容融入课程教学。《航空通信导航系统》课程的教学目的,是为学员在后续任职岗位课程中学习航空无线电通信、导航设备奠定扎实的专业理论基础。将现役飞机中典型无线电通信、导航设备的有关技术性能指标分析、解读等内容融入课程相关教学章节中,体现了该课程贴近装备、突出应用的教学理念,是本课程教学内容改革的一大特色之一。

依据上述课程内容改革理念和思路,确定《航空通信导航系统》课程内容由“两大知识模块”(航空通信系统、航空导航系统)、“9个知识单元”(模拟通信基础、数字通信基础、扩频通信原理、航空无线电通信系统、无线电罗盘测角系统、塔康测角测距系统、精密进近着陆(舰)引导系统、卫星导航定位系统等)组成。

(二)依据修订后的课程标准,编著《航空无线电通信导航系统》教材

教材是课程内容的载体,教学内容改革的结果最终要形成文字、插图,落实到教材中。课程组依据2010年版《航空通信导航系统》课程标准,对课程配套教材《航空无线电通信导航系统》进行了精心编写。

《航空无线电通信导航系统》教材为海军重点建设教材,2010年1月由海潮出版社出版。该教材固化了《航空通信导航系统》课程教学内容改革成果,任职教育特色鲜明,已在青岛校区生长干部任职教育航空通信与导航设备维修专业的2010级至2014级《航空通信导航系统》课程教学中使用,教学效果良好。该教材2013年8月被评为海军优秀教材二等奖。

(三)从提高教学施训效果出发,建设《航空通信导航系统》网络课程

为提高《航空通信导航系统》课程的教学施训效果,我们从2009年10月开始,进行了课程配套网络建设工作。

建成后的网络课程教学内容丰富,信息量充足,包含了《航空通信导航系统》课程全部教学内容,已在教学中发挥了重要作用。2010年9月,《航空通信导航系统》网络课程被评为海军优秀网络课程二等奖。

参考文献:

[1]谢鑫鹏,张大鹏.关于军队院校任职教育的几点思考[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]王楠,杜茜,杨娟.关于推进军队院校任职教育教学训练方法改革的思考[J].继续教育,2011,(2).

航空机电工程论文篇8

近年来,各类飞行事故不断发生,给人们的财产和生命带来严重威胁。而这些事故中有大约30%是由机的信号系统或者电路系统故障所造成的,所以,加强航空电缆检测技术对于保障飞机飞行安全非常重要。

1航空电缆检测技术

为了保证飞机的飞行安全,飞机都需要进行严格的航空电缆检测。目前,比较常用的航空电缆检测技术主要有三种,分别是:电缆的手工检测、电缆的程序控制检测以及电缆的微处理机自动检测。三种检测方法各有侧重,对保证飞机电能输送和信号传输稳定都具有重要的意义。

1.1电缆的手工检测

航空电缆的手工检测运用的是传统的物理电流检测方法,属于最原始的检测方法,检测操作简单,检测效果稳定。手工检测是对航空电缆进行分段检测,每一段电缆都可以看成是一根导线,在导线的一端输入微弱的电流,然后在导线的另一端接收电流。在这个过程中,有一个灵敏电流表和导线串联,通过对电流表的电流大小观察来判断导线的优劣情况。如果电流表电流显示为零或者非常微弱,则可以判断航空电缆出现了断路故障。不过,手工检测主也只能检测航空电缆的断路故障。

1.2电缆的程序控制检测

程序控制检测主要针对的是一束电缆,其将具有若干根导线的一束电缆看成一个整体,然后通过程序控制的方法,对这束导线进行一一检测,每个线路只检测一次。这种检测主要是判断导线绝缘性能以及导通状况是否良好。此外,程序控制检测还会针对那些具有复杂电路的系统进行检测,在程序控制检测之前,需要首先针对电缆图纸进行研究,然后指定科学的检测顺序,接着编写检测程序,实现计算机自动分步骤检测。

1.3电缆的微处理机自动检测

电缆的微处理自动检测将航空电缆分为若干个点,然后将选取的这些点作为基本单元,并对这些点进行检测。通过检查两点之间的信号量情况,来判断故障产生的位置和原因。这种检测方法非常灵活,可以快速地找出线路发生故障的位置。同时,这种检测方法对航空电缆本身几乎没有任何危害,也不会对电路进行任何更改和破坏,所以目前应用最为广泛。

2电缆检测技术的应用现状

航空电缆在制造的过程中由于各种原因会造成各种差错,这些差错从概率论角度考虑是必然会发生的,且发生的时间和位置都具有随机性和偶然性。因此,航空电缆在制造完成之后就必须进行检测,这一个步骤是万万不能少的。目前,无论是国内的飞机制造业,还是国外的飞机制造企业,如波音公司和空客公司都成立了专门的电缆检测部门,负责电缆的质量状况。电缆检测部门运用上文中的检测手段对厂商生产好的电缆进行检测,在检测没有问题之后,才会继续飞机的制造。不过,相比较国外的波音以及空客等企业,国内的飞机制造业发展明显滞后。飞机制造业属于规模经济产业,只有当经营的规模达到一定程度之后,才会实现盈利。国内的飞机制造业,限于技术以及资金的压力,航空电缆的检测设备以及检测方法相对落后,不能有效地检测航空电缆的质量状况,飞机的安全保障堪忧。

3先进的电缆检测技术应用的必要性

基于上文的分析,我们发现,国内的航空电缆检测技术比较滞后,因此,大力发展我国的电缆检测技术显得非常必要。目前,国内的大部分航空电缆检测技术都采用传统的手工检测,均是万用表以及欧姆表等原始的物理检测手段。手工检测程序复杂,操作缓慢,检测效率低下。以现有的直8直升机为例,地面电缆检测时间至少需要2到3天时间,电缆装机之后,导通和绝缘等检测还需要5到10天左右的时间。显然,这对于崇尚规模经济的飞机制造业而言是非常不利的。

4程序控制检测技术的应用前景

4.1典型的程序测试网络

航空电缆的检测技术未来的发展趋势就是程序化、自动化,以实现检测的高效、准确。目前,比较流行的先进电缆检测仪有MPT-5000、MNTS等,这些检测设备可以实现程序化控制。例如,MPT-5000的检测仪可以一次性测试的点数为1500点,用时仅仅几秒钟,而人工检测1500次,至少需要一天时间。由此可见,先进的电联检测设备可以极大地提高检测效率,而且还能避免人工检测的失误。MNTS检测仪运用的是MIL-STD-1553B型总线介质网络进行检查,其可以实现网络拓扑进行验证测试,检测精准快速。

4.2程序控制检测的实现步骤

程序控制的实现步骤分为五大步。第一步是依据电缆的线路图来制定检测连接器的数据库;第二步是设计科学的定位检测点位和插针地址对应表,然后将点位信息变成位置坐标;第三部是编写检测程序,其主要依据的是前两步确定的内容;第四步是编制相互配套的检测工艺文件;第五步是在检测之后将检测的信息形成历史记录。

5结束语

通过上文的分析,我们看到,航空电缆非检测技术主要有三个,分别是电缆的手工检测、电缆的程序控制检测以及电缆的微处理机自动检测技术,其中的程序控制检测在未来具有广泛的应用前景。因此,大力发展先进程序控制检测技术非常必要,这对于保证飞机的飞行安全、飞机制造业的繁荣具有重要的意义。

参考文献

[1]吴建建.航空故障电弧检测技术的研究[D].大连理工大学,2009.

[2]柏思忠.基于SOPC和TFDR的电缆检测仪设计和实现[D].重庆大学,2007.

[3]蔡军,张婵.基于工控机的航空电缆通用测试系统[J].工业控制计算机,2007,05:46-47.

[4]刘松平,刘菲菲,郭恩明,李乐刚,史俊伟.我国航空材料和结构先进无损检测技术之应用与发展[J].无损检测,2013,07:64-69.

航空机电工程论文篇9

ス丶词:

电势理论;综合威胁场;三维航迹规划;高程矩阵

ブ型挤掷嗪:

TP202.7

文献标志码:A

英文标题

3D flight path planning based on optimized potential field theory

び⑽淖髡呙

LIU Lifeng1,2, ZHANG Shuqing1

び⑽牡刂(

1. Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Changchun Jilin 130012, China;

2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

英文摘要)

Abstract:

An improved potential field theory was used to plan three dimensional paths for airplane. The potential field theory was optimized with the aim of effectively evading not only radar threat and fire threat, but also terrain threat, which made three dimensional flight path planning have certain practicality. Simulated terrain elevation data was overlapped with radar threat and fire threat in accordance with their weights respectively to form integrated threat electric field, and the weights of terrain threat and radar threat, fire threat were determined according to the needs of given penetration task. Through locating the search area between start point and end point, it is ensured that the final flight path can be restrained on end point; at last, the above paths were smoothed by gradient smooth algorithm and curvature smoothing limitation algorithm on acceleration and curvature, so that the performance of paths can be in line with the requirements of maneuverability and flying. The simulation results show that the optimal potential field theory can further consider terrain threat and other threat (radar threat and/or fire threat) near end point, which improves the methods practicability, and deduces the planning time.

英文关键词Key words:

potential field theory; comprehensive threats field; 3D flight planning; elevation matrix

0 引言

随着先进防空技术的不断发展,地面防御体系的日臻完善,单纯依靠人工方式规划的航迹时代已经难以达到突防的目的。为了提高现代飞行器的生存能力和完成任务的效率,突防用飞行器需要研究低空突防航迹规划的实用方法。

如何在复杂的地形、气候、各种火力威胁的环境下寻找出一条生存率最高的突防路线是低空突防的基本要求。飞行器航迹规划要实现地形跟随、地形回避和威胁回避的飞行,其目的是充分利用已知的地形和威胁信息进行航迹规划。同时由行器航迹规划的区域广阔,形成一个巨大的搜索空间,通常的搜索算法要获得一条最优路径需要很长的收敛时间和极大的内存空间,对于实时应用是不现实的[1]。

任务规划系统作为精确制导武器必不可少的支持工具,是提高武器系统实际作战效能的关键技术之一,备受世界各国的关注[2]。

1 电势理论及优化

1.1 电势理论

电势理论属于梯度寻优算法,选取惩罚函数的梯度方向作为优化方向来逼近极值,算法结构简单、速度快。将整个突防区域看做一个电场,从起点到终点的场强方向为步进方向选出最优航路。将飞行器设为在电场中带正电的点电荷,雷达、火力和地形威胁设为带正电的带电体,根据同性相斥的原理,可以保证飞行器能有效地回避威胁;同时,将目标点的电荷取负无穷,根据异性相吸的原理保证航线收敛于目标点。由于该算法在搜索过程中,只用当前位置邻近诸点的信息,计算速度快,还可以处理动态威胁信息。

此算法也有以下不足:1)在航线规划的过程中仅考虑了雷达、火力威胁,没有记入对飞行安全具有重大影响的地形威胁;2)由于该方法把目标点设为负无穷大,使得在目标点附近不可能考虑任何威胁信息,而实际上目标点附近往往有最多的防御系统,减少了该方法的实用性;3)此算法容易陷入局部最优;4)未涉及飞行器的机动性能[2]。

1.2 电势理论的优化

本文在文献[1]的基础上,对电势理论进行了优化:1)加入地形威胁。通过模拟山峰函数获得地形分布矩阵,与已有的雷达、火力威胁电场按任务需要设定的权重值叠加生成综合威胁电场。2)缩小搜索范围。在搜索过程中,限制了搜索范围为自起始点到目标点之间的区域,并且在搜索函数中加入了到目标点距离的限制,可以加快优化的速度。3)未将目标点电荷设为负无穷大。不将目标点设为负无穷大的电荷,这使得在目标点位置回避雷达、火力和地形威胁成为可能。4)加入飞行器的机动性能限制。在航迹优化过程中,综合考虑了飞行器的机动性能,给出较实用的航迹规划方法。5)避免陷入局部最优解。在惩罚函数中加入了到目标点距离的惩罚,这样有效地避免了程序陷入局部最优解。

2 综合威胁场的建立

低空突防是在复杂的环境中搜索出一条能够满足飞行器机动性能的三维飞行航线,按此航线飞行能够有效地利用地形掩护避开各种威胁。

2.1 雷达、火力威胁

雷达是军事上的主要探测设备,其探测特性随周围环境影响较大。考虑各种因素,精确描述雷达的探测特性非常复杂,一般用雷达的观测空域来考查其战术性能指标[4]。

弹炮结合防空武器系统已经成为现代防空的主要拦截武器之一[5]。密集的防空火炮一般部署在重要目标附近,具有固定阵地,它对低空突防的飞行器的拦截往往很有效。

利用电场理论得到威胁场如下:

T(x,y)=∑Mi=1Ki(x-xm)2+(y-ym)2(1)

其中:T(x,y)为威胁场的场强;xm、ym是第i个威胁中心的坐标;Ki(i∈[1,M]),代表第i威胁的能量。式(1)将威胁的作用效果模拟为电荷产生的电场 [1]。

┑2期

刘丽峰等:基于优化的电势理论规划三维飞行路径

┆扑慊应用 ┑31卷

2.2 地形威胁

在低空突防中,由行高度低,地形又很复杂,才能利用地形因素来实现隐蔽的目的,避免被敌方发现,但同时也增加了撞地的危险。所以在低空突防中引进地形影响因素是很重要的,本文通过模拟山峰函数获得待规划区域的高程数据矩阵:

H(x,y)=АMi=1Hiexp[-(x-x0ixsi)2-(y-y0iysi)2]+H0(2)お

其中:Hi 是以H0为基准地形高度的第i个山峰的高度,在这次模拟中取H0为0;x0i、y0i是第i个山峰的坐标;xsi、ysi 分别是与第i个山峰沿x轴和y轴方向的坡度有关的量。オ

H(x,y)=h(x1,y1)…h(x1,yn)う螃螵h(xn,y1)…h(xn,yn) (3)

其中:H为高程矩阵;h(xi,yi)为对应于(xi,yi)点的高程值。

2.3 综合威胁场

把高程数据矩阵按设定的权重叠加到雷达、火力电场上产生了综合威胁电场:

T(xi,yi)=(1-λ)∑Mi=1Ki(xi-xm)2+(yi-ym)2+うH(xi,yi) (4)

其中:H(xi,yi) 为离散的高程值;λ为地形高程的权重(其大小由火力、雷达威胁与地形威胁的大小以及重要程度来确定),(1-λ)是火力、雷达威胁的权重。

2.4 优化搜索范围及惩罚函数[1]

在规划过程中,限制航迹规划的范围。椭圆作为规划范围,以连接初始点和目标点的线段为长轴,以过该线段中点并垂直于线段的直线为短轴,其中短轴的长度可根据任务的性质进行动态的调整。

因起始点到目标点连线的路径最短,限定搜索范围在这条直线的附近,这样既可以保证飞行器能飞到目标点,又可以保证航线最短,故采用的惩罚函数如下:

J=∑[wdD(xi,yi)+wtT(xi,yi)](5)

其中wd+wt=1。オ

D(xi,yi)=d(xi,yi)+sqrt((xi-xe)2+(yi-ye)2)(6)

其中:d(xi,yi) 表示点 (xi,yi) 离开参考航线的距离;wd 是 d(xi,yi) 与点 (xi,yi) 到目标点距离,即D(xi,yi))之和的权重,wt是综合威胁(包括雷达、火力威胁及地形威胁)的权重;(xe,ye)表示终点的坐标;T(xi,yi)是点(xi,yi)处综合威胁场强的大小。И

2.5 航迹重规划

从图1~2中的水平航迹图可以看出规划的航迹虽然已经成功回避了威胁,但还要从实用的角度对航迹的高程进行最大航迹爬升角和最大法向过载的限制。“最大航迹爬升角”对应着地形高程曲线中每一点的坡度(地形斜率);“最大法向过载”对应于地形每一点的曲率。在对航线的高程进行平滑处理时,需分别对各点地形坡度和地形曲率进行限制,如检测到有不满足坡度或曲率要求的点时,就对该点进行最小幅度的抬升,再采用整体迭代法对整个地形高程完成调整。

为了同时满足飞行器的最大法向加速度、最大航迹爬升角及最小离地安全间隙的限制,可以对改进电势法产生的垂直航线进行平滑。将坡度限制法和曲率限制法结合起来运用,同时对水平规划产生的垂直平面中的地形高程进行平滑处理,处理步骤如下:1)根据飞行器最大航迹爬升角的限制,采用坡度限制平滑算法进行坡度限制;2)根据飞行器最大法向过载的限制,采用曲率限制平滑算法进行曲率限制;3)判断垂直航迹是否满足要求,若满足则结束迭代,否则返回1)。

3 仿真分析

在60@km×60@km的空域内,飞行器欲从点(5, 55) 处飞到(30, 12)(单位km),根据已知的雷达、火力威胁建立威胁电场如图1(a)、(b)是权重wd为0.9和wt为0.1时航迹规划的结果,Т铀平航迹图可以看出航线成功地回避了威胁,通过最大航迹爬升角和最大法向过载的限制实现了航线的优化,从而使三维航线(见图1(c))具有可飞性和可操作性;图1(d)、(e)是wd为0.9和wt为0.1时航迹规划的结果,此次模拟注重了雷达、火力威胁的影响,从图中看出,算法选择了远离危险地较长的路线。图2是加入了地形信息的威胁分布图,图2(b)、(c)是权重wd为0.1和wt为0.9时规划的航迹,从图中可以看到规划的航迹成功地避开了威胁,并且在目标点附近设置了地形威胁,可以看到用优化的电势理论不必把目标点设为负无穷大,从而能够成功地反映目标点附近的地形威胁信息的影响。图2(d)、(e)是wd为0.9和 wt为0.1的航迹规划结果,可以看出航线选择较短的路径并避开了威胁。由以上仿真结果可以看出该算法在航迹规划过程中是可行的,且符合飞行器的机动性能的限制,拓宽了电势理论的适用范围。

4 结语

通过上述模拟结果,可以看到使用优化的电势理论建立的威胁场,不仅可以比较全面地反映任务区内雷达、火力威胁的分布及其作用,而且可以反映地形的威胁,使该理论具有了一定的实用价值,并且使目标点电荷大小选择在合理的范围内,这样在目标点附近能够回避不同种类的威胁(地形威胁、雷达威胁和火力威胁),这也符合低空突防的实际情况,另外,减少了搜索范围,从而能缩短搜索时间,提高了工程化的程度。

参考文献:

[1]

李春华,郑昌文,周成平,等. 一种三维航迹快速搜索方法[J]. 宇航学报, 2002, 23(3): 13-17.

[2] 丁明跃,郑昌文,周成平,等.无人飞行器航迹规划[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3] 范洪达,马向玲,叶文. 飞机低空突防航路规划技术[M]. 北京:国防工业出版社,2007.

航空机电工程论文篇10

中图分类号:G642.4

随着我国民航事业的飞速发展,民航通信是保障空中安全飞行、维持空中正常交通秩序的重要指挥工具。通过民航专用通信系统,能及时掌握航路和机场的气象情报,传递飞行动态和飞行指令,交换航行信息和营运信息。可以说,民航通信部门是保证民航体系正常运转的“神经脉络”,是安全运行的基础,是各项业务顺利开展的重要保障。根据中国民航信息化规划精神,通信、导航和监视是民航信息化的重要基础。依据《民用航空电信人员执照管理规则》(CCAR-65TM-I-R3)(中国民航局第200号)、《民用航空电信人员岗位培训管理办法》(AP-651-TM-2010-03),参考其对硬件设备的要求,进行民航通信实验室的建设,以民航通信在校学生与空管在职人员对通信、导航和监视的技能要求为基础,针对其对基础理论和设备训练的基本要求,以与民航空管企业合作为依托,划分训练项目,确定训练设备、材料和工具,构建与岗位要求相符的实践情境,参照企业职业岗位技能鉴定标准,建立一个校内实训教学、职业培训、民航电信人员执照考试、新技术推广“四位一体”的“共享型培训平台”。

1 硬件平台设计

民航通信可分地面通信和地空通信。地面通信主要用于传递飞行,气象、生产和各种业务信息。地面通信网由国际通信线路、国内干线和地方航线通信线路,以及航行调度电话通信等专用线路组成。地空通信用于地面的空中交通管制指挥塔台对空中交通进行指挥,传递飞行指令、飞行动态和飞行情报等。按照民航通信的岗位划分,可以分为航空通信设备维护岗位、航空导航设备维护岗位、航空监视设备维护岗位。

民航通信实验室的实训平台建设整体设计如图1,以在校学生学习专业课程分类和民航空管在职人员对通信、导航和监视执照考证为基础,构建三个设备实训平台和一个机场理论实训平台,具体包括:

(1)航空通信培训平台,主要提供民航VHF设备,光传输,程控交换,宽带接入等民航通信业务的训练,主要设备包括ICS200/60语音通信系统、MDR3000E记录仪、D1004通道甚高频地空通信电台、ZB-16/64D自动转报系统、FA36通信传输接入设备等。

(2)航空导航培训平台,主要提供民航ILS仪表着陆系统,无方向全向信标,多普勒甚高频全向信标,DME测距导航设备等民航导航业务的训练,主要设备包括NM7000ILS仪表着陆系统、ILS420仪表着陆系统、DME435测距机、LDB102测距机、S4000型DVOR信标、VRB52D型DVOR信标、NDB-200G型NDB信标等。

(3)航空监视培训平台,主要提供民航一次雷达,二次雷达,自动相关监视ADS-B,多雷达自动化处理等民航监视业务的训练,主要设备包括ADSB 2000A型ADS-B自动相关监视设备等。

(4)民航电信基础理论培训平台,主要提供各种测试仪表,供配电和网络等基础理论业务的训练,主要设备包括泰克FCA3120数字频率计、MS2026C矢量网络分析仪、2945B综合测试仪、N5182A射频信号产生器、FSM-60S单芯光纤熔接机等。

图1 民航通信实训平台整体设计框架

2 课程设计

按照行业标准的要求,根据岗位技能的需要,要求学员掌握常见民航通信及导航设备软硬件的操作和设备运行维护方法。熟悉民航通信设备的安装方法和安装实施流程,了解民航通信设备的安装工艺要求。掌握甚高频通信系统、语音交换系统、仪表着陆系统、测距机系统、全向信标系统、无方向信标系统等相关系统基础理论知识。熟悉民航通信及导航设备的调试方法,具备对相关设备进行配置的能力。掌握民航通信及导航设备故障分析的方法和步骤,具有初步分析和判断故障类型,并具有排除简单故障的能力。

结合岗位胜任力模型,并严格按照《民用航空电信人员执照管理规则》的要求确立实训目标,形成通信、导航、监视三大类别岗位能力培训内容模块,构建通信、导航、监视三大业务岗位系列培训课程体系,如图2所示。其中通信类的实训课程包括VHF通信系统、内话交换系统、自动转报系统、程控交换系统、光传输等,导航类的实训课程包括ILS系统、DME系统、DVOR系统与NDB系统等,监视类实训课程包括一次雷达、二次雷达、ADS系统等,基本类实训课程包括仪器仪表使用、数据通信与网络等。在每个系列课程中,细化基本实践理论、专业业务能力、专业技能、安全环境等章节系列。在每系统实训课程中,结合基本维护、故障排除、飞行校验等内容,构建典型案例库、学习情境库、标准操作视频库,结合岗位现场应解决的技术问题等实际,开发符合民航通信人员学习需求的课程内容,最终形成以岗位序列为主线的包含通用实践能力和专业实践能力的立体化、模块化的实训课程。教材以民航通信岗位(工种)为主题,与空管技术业务骨干一起,坚持紧密结合企业循环运作和人员培训的需求共同进行教材开发,逐步积累,形成特色的民航通信岗位系列教材、民航导航岗位系列培训教材、民航通信岗位系列培训教材,成为民航电信进行员工队伍建设和人力资源开发的宝贵财富。

图2 民航通信实训课程建设

3 结束语

本文基于行业标准分析了民航通信实验室,结合岗位对技能实践的要求,通过设计实验实训平台和实践课程的配合,为民航通信实验室的建设提供思路和帮助,把行业标准的实践性要求融入到实验室建设中,为实验室的管理提供了良好的解决方案,对民航通信实验室的建设的落实有较大帮助。

参考文献:

[1]李茂国.面向工程过程的课程体系研究[J].高等工程教育研究,2014.

[2]田玫.应用型本科高校教师教育实践教学体系的重建[J].黑龙江高教研究,2013.

航空机电工程论文篇11

随着功能不断的增加,飞机对通用航空飞机机载电子设备的依赖越来越大,因此对通用航空飞机机载电子设备进行定期的故障诊断故障排除是十分的必要。目前为止通用航空飞机机载电子设备大约有上百种,比如电源系统、警告系统、灯光照明系统、全静压系统、姿态系统、航向系统、真空系统、通讯系统、VOR/ILS导航系统、GPS接收机、应答机、DME测距机系统、ADF自动定向机系统等飞机机载电子设备。因此,对通用航空飞机机载电子设备进行维修检测的工序是十分复杂的,并且现代对通用航空飞机机载电子设备进行检查维修的工作几乎都是由人工进行完成的,检测维修的效率非常低,还有就是对通用航空飞机机载电子设备进行维修检测时大多依靠经验,因此,当遇到经验不是很丰富的维修员时,对飞机进行监测是十分困难的。

1通用航空飞机机载电子设备故障诊断方法

(1)基于规则的通用航空飞机机载电子设备诊断方法。主要是进行专家检测诊断,往往是根据诊断的专家经验进行分析和排除,对以往的经验进行归纳总结成为规则,并根据规则进行分析,最终达到对故障检测排除的目的。这种基于规则的通用航空飞机机载电子设备诊断方法具备过程简便、快速等优点。基于规则的通用航空飞机机载电子设备诊断方法是一种比较成熟的故障检测技术。是目前为止使用最多应用最广泛的故障检测方法,各国对该方法都进行了系统的总结以及编辑。根据飞机的构造原理,不断地提出了许多的优秀的检测方案。在实践中,这种方法在通用航空飞机机载电子设备进行故障检测方面应用的十分广泛,对通用航空飞机机载电子设备故障的排除能力也十分的强。(2)基于案例的通用航空飞机机载电子设备故障诊断推理方法。这种方法主要是进行案例分析,同时归纳以往的维修检测案例,最终归纳推导出对通用航空飞机机载电子设备故障的检测方法。基于案例的通用航空飞机机载电子设备故障诊断推理方法,需要对已经发生的通用航空飞机机载电子设备故障进行特征提取以及相关检索,这样方便对发生的故障进行归类总结。进行案例的检索是方便对故障进行查找,根据不同的故障特征进行维修。如民航飞行学院的主力机型CESSNA172、PA44-180飞机,机务维修工程部应将飞机机载电子设备出现的问题进行统计,各种故障归类,对进行的排故的过程和故障原因进行记录,建立一个故障统计分析库,以便当出现类似的电子设备故障时能给维护人员以分析参考。

2故障分类

通用航空飞机机载电子设备故障原因不但与自身有关,还与通用航空飞机机载电子设备使用环境、结构组成、操作方式、使用时间等诸多因素有关,通用航空飞机机载电子设备故障按照功能影响、故障发生频率、危害程度以及故障发生原因,可以对通用航空飞机机载电子设备故障进行一定的分类。通用航空飞机机载电子设备故障主要可以分为以下4种:(1)通用航空飞机机载电子设备系统故障。电子设备系统一般由数字或综合电子信息进行综合排布式的机构,如果是系统的层次出现错误,将会影响整体电子设备系统的运行。如:在CESSNA172飞机上,GRS77AHRS是姿态、航向和基准元件,为PFD和MFD以及GIA63集成电子元件提供飞机姿态和飞行性能。另外,GRS77AHRS与GDC74A飞行数据处理器和GMU44地磁仪连接在一起相互作用,共同组成一个导航系统。当出现故障信息AHRSTAS—AHRSnotreceivingairspeed.故障原因可能是GRS77S没有收到来自GDC74A的空速信息,需检查RRS/GDC的内部连接。(2)通用航空飞机机载电子设备硬件故障:组成系统的物理电子元件由于各种原因发生了损害,致使在工作中无法正常的运转。如:在一次CESSNA172飞机试车通电过程中的机组发现没有通讯声音。这时应采取措施进行GIA1和GIA2之间互换,以确认问题的位置,如果问题跟随组件,更换发生问题的GIA组件。如果问题还是存在,那就是音频系统出问题,则需更换GMA组件。(3)通用航空飞机机载电子设备逻辑故障:通用航空飞机机载电子设备中逻辑部件使用不正确,或者是通用航空飞机机载电子设备逻辑输出与输入部件不相匹配。这种故障发生的概率比较低,一般是在设计或者是更换过程中容易出现。(4)通用航空飞机机载电子设备软件故障:通用航空飞机机载电子设备在系统运行中,不是由于上述问题引起的故障,那么绝大多数都是由软件系统发生故障造成的。如:在一次CESSNA172飞机试车通电过程中,机组发现警告信息出现:“PFD1CONFIG—PFD1configurationerror.Configservicereq'd.“的信息,则表明G1000系统已经检测出一个PFD构型不匹配。这时应该先断电然后循环供电3次,看故障是否消失,如果故障还在,则应该用SD卡再次构型,在系统页组中的构型装载页面按压UPDTCFG软式按钮,进行系统的软件和构型的重新装载,完成后故障应该消失。

3结束语

本文以通用航空飞机机载电子设备故障诊断为研究对象,进行了深入的研究,希望为通用航空飞机机载电子设备故障检测提供一定的理论基础。

参考文献

[1]魏国,周德新,樊智勇等.基于免疫危险理论的机载电子设备故障检测算法研究[J].计算机测量与控制,2012,20(04):96-98+102.

航空机电工程论文篇12

中图分类号:V351.36 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(c)-0024-02

随着科技的进步与社会主义市场经济发展,人们的生活水平大幅度提高,出行方式大大改善,飞机越来越成为人们出行方式的首选。在飞机的飞行过程中,甚高频通信系统是飞机与外界进行联系的主要方式。除了人们出行中携带并使用的电子产品会对甚高频通信系统产生电磁干扰外,伴随科技的进步与发展,机舱内的飞行设备已经由传统的机械式设备更新为先进的电子设备,也会对飞机飞行过程中的甚高频通信系统产生干扰。并且,不可排除的是当今越来越广泛的无线网络覆盖也会对机场附近的通信系统产生较强的电磁干扰,威胁着飞机飞行的起飞以及降落,给飞机的飞行安全带来一定程度的影响。下面笔者就以甚高频通信系统为核心,展开较为系统、全面的分析论述。

1 浅谈甚高频通信系统

甚高频通信系统应用于航空事业中,是保证其在飞行的过程中飞机与地面之间以及飞机与飞机之间能够保持相互联系的通信工具。甚高频通信系统其工作的所在频段之高,因此,被称为甚高频通信系统,与甚高频通信系统相比较而言,比甚高频低的叫做高频,比甚高频高的叫做特高频。由于甚高频通信系统的工作频段之高,所以在其工作的过程中也常常会受到外界不同程度的电磁干扰。甚高频通信系统其主要的工作形式是以图像、数据、语音为主,在工作的过程中通过无线电信号或者通过光将信息、指令等传送给接收方。应用于航空事业的通信网络中,使飞机在飞行的过程中方便飞机与地面以及飞机与飞机之间建立相互联系。甚高频通信系统在工作的过程中采用调幅式的工作方式,所谓调幅式工作方式是指,其在工作的过程中工作频率保持在117.000~152.000 MHz的范围之内,每个频率之间的间隔不超过25 kHz,其最高的工作频率在135 MHz左右浮动。甚高通信系统应用于航空事业中,其工作的最高频率以及工作的频率范围、每个频率的间隔等均是通过国际民航组织准许的规定范围。当然,由于甚高频通信系统的工作频率之高,致使甚高频通信系统的表面波衰减迅速,无论是通信距离还是传播距离,都会受到一定的距离限制。因此,甚高频通信系统目前多以空间波传播的方式为主,以至于空间波在传播的过程中,受地形、对流层以及磁场干扰的影响很大。

2 甚高频通信系统中的电磁干扰问题

2.1 机外塔台与进近电台的电磁相互干扰问题

随着人们生活水平的提高,其出行的交通方式也大大改善,因此,从某种程度上也促进了我国民航事业的发展。那么,当航班密集或者飞机起飞与降落相对频繁的时候,机外塔台与进近台的指挥员在起飞线指定位置进行相互指挥的同时,容易出现塔台指挥员发出的信号指令被同在接收信号的进近台接收,导致塔台与进近台的信号指令信息相互误传产生干扰,致使进近台不能够清晰的听到该电台指挥员发出的正确指令,飞行员也就不能够将相应的指令清晰准确的回复给进近台的指挥员。然而,这种高频率的电台通讯系统应用于航空事业中,其在使用中的信号接收均是由电磁波产生的高频率电流电压组成,在电台接收器中,经过对电流电压产生的信号进行高科技处理而最终获取的接收信号,因此,在航班密集或者飞机起飞降落频繁的情况下,极易受到相互之间的电磁干扰导致信号传输失误。

2.2 机内成员电子产品设备电磁干扰问题

随着科技的迅速发展,高配置电脑、摄像机、智能手机逐渐走入人们的生活,这些高科技的电子产品甚至取代了人们的朋友、伙伴、或者打发无聊时间的消遣,逐渐成为人们生活的必需品。并且,伴随着这些电子产品的兴起,无线电台越来越被个体、商界等广泛开发和使用,因此,大多数的无线电台被民用和商用的现象开始出现,甚至在民用无线电台中存在着不少大功率的无线电台,这对航空事业中的甚高频通信系统十分不利,极大影响了甚高频通信系统信号的传输与接收工作的进行,对甚高频通信系统产生强烈的电磁干扰,并对航空事业指挥通信工作的开展产生强大的阻力。

3 如何预防甚高频通信系统中的电磁干扰

3.1 增加塔台与进近电台的距离,避免电磁相互干扰

为了避免因航班密集以及飞机起飞降落相对频繁导致的塔台与进近台电磁相互干扰,可以在塔台与进近台之间加大彼此的距离,避免塔台在传输信号的同时被进近台接收机同时接收,产生信号传输错误,以至于造成塔台与进近台的电磁相互干扰。然而,由于塔台与进近台在航空通信设备中,其工作的频段范围都是在甚高频通信系统的范围之内,以至于其中一个设备通过接收机进行接收信号的同时;另一部发射机发出的高频信号将对与之一定范围内的接收机产生电磁干扰。无论是塔台还是进近台,其接收机都可以抵御一般强信号的干扰,除非是在极强的磁场信号干扰下,才会使该接收机发生信号紊乱,产生电磁干扰。但是,这种极强的磁场信号其干扰的范围具有一定的距离性,是可以通过调整塔台与进近台之间的距离进行有效避免的。增加二者天线之间的距离,在避免因塔台与进近台距离太近而产生的磁场相互干扰的同时,又保证了塔台与进近台接收机和发射机信号的正常,无论是其发射的范围还是信号的质量,都可以满足塔台与进近台的通信需求,以确保甚高频通信系统在航空事业中的合理应用。

3.2 加大力度整治无线电台使用环境,确保航空甚高频通信系统的使用实行

伴随着经济的迅速发展、科技的不断进步与创新,人们的生活水平在不断提高的同时,导致对电子产品的过分依赖。为了迎合电子产品行业的迅速发展,国内多家个体以及商家对无线电台进行肆意开发与使用,导致民用无线电台的数量之多以及频率之大,严重干扰了我国航空事业的甚高频通信系统,对航空事业通信工作的发展十分不利。因此,国家相关工作部门必须加大力度净化无线电台的使用环境,制定相关的法律法规规范民用无线电台的肆意开发与使用,减少高频率民用无线电台对甚高频通信系统的干扰,为航空事业通信工作的发展铺垫良好的发展空间。此外,机内的每一个成员应自觉遵守飞机起飞飞行的相关秩序,在飞机的起飞、降落以及飞行的过程当中,及时关闭身边的电子设备,避免其对飞机的通信信号产生电磁干扰,影响飞行安全。

4 结语

伴随着科技的不断进步与创新,以及经济的飞速发展,在提高人们生活水平的同时也满足了人们的出行欲望。飞机越来越成为更多人出行的第一选择,然而,由于电子设备不断发展以及被人们的生活广泛应用,甚至机内的飞行设备都已经从传统的机械式转变成了智能的电子设备,这必然会对飞机的通信系统产生强烈的干扰。甚高频通信系统作为航空事业中对外联系的主要方式,其受到电磁波的相互干扰现象越来越严重,这不但关系着航空事业通信系统的发展,更关系着飞机的飞行安全也就是人们的生命财产安全。因此,在经济、科技同步迅速发展的同时,我们必须对甚高频通信系统中的电磁干扰进行高度重视,确保甚高频通信系统的正常工作,保障航空通信事业的良好发展。

参考文献

[1] 陈祥成.深圳宝安国际机场甚高频通信系统互调干扰与串扰分析[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2011(4).

[2] 李成军.民航地空甚高频通信系统中的常见故障分析[J].无线互联科技,2013(2).

[3] 宋进文.试论如何提高民航甚高频通信系统的可靠性[J].信息通信,2013(2).

[4] 缪星星.机舱内电子设备与通信导航系统间的电磁兼容性研究[D].南京航空航天大学,2012.

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