摘要：基于NDB等地面无线电导航设备，使用ADF、RMI、HSI、CDI等机载无线电导航仪表进行仪表导航定位的原理、实施飞行程序的方法和技能，是飞行人员和地面航行类人员必须掌握的基本知识点和重要知识点，是飞行技术、空管、领航、仪表程序等相关专业课程的教学重点和教学难点，是飞行训练中的难点科目内容。仪表飞行方法等知识点掌握的好坏，将直接影响飞行员、航行类人员的飞行技术和飞行管理技术水平。深入研究基于NDB／VOR的仪表飞行技术及其教学方法、教学手段，深入研究仿真类交互性课件／软件开发技术，创新地开发了仪表飞行教学仿真软件，研究成果达到预期目的，其成果对飞行技术教学的改革和创新具有理论和实践的指导意义。
关键词：仪表飞行;飞行技术; 应用
1 仪表飞行概述
仪表飞行技术是飞行中的复杂科目，是飞行技术水平的集中体现，特别是仪表进近飞行阶段，对飞行员的技术水平要求更为严重。
（1）仪表飞行比能见飞行更复杂
首先，按飞行类别划分，能见飞行属于简单气象条件，而仪表飞行则属于复杂气象条件；其次，能见飞行时，飞行员能较直观地通过外界和内界判断飞机的飞行状态、位置信息等，并能够根据判断准确的实施指令和操纵动作，这样的判断是比较综合、全面和准确的。在仪表飞行环境下，外界的目视条件没有了，对飞机的状态、位置信息以及预计轨迹的判断、操作只能靠比较抽象的仪表综合判断。据专家们检查测定，飞行员进入仪表状态飞行后，血压、心跳、眼球的转动频率以及对大脑皮层的刺激等等生理反应要比能见飞行时增加10％一15％左右。这也证明仪表飞行对驾驶员的精神负荷起到了加压作用。
（2）仪表飞行有很大的局限性
因为仪表进近程序的制定是比较复杂的，许多机场能见飞行和仪表飞行天气标准的要求相差很大。有些特殊机场（如福州义序机场），机长能单飞是要经过专门带飞、检查合格后才能单独执行任务的。这也就是说：对每种机型、每个驾驶者、每一种技术标准在各种不同的机场仪表飞行的可选性是有限的，不是所有机型、驾驶者、天气标准都可以在仪表条件下飞行。这种局限性恰恰说明仪表飞行所处位置的重要性。
2 基于NDB／VOR设备及仪表
在实际飞行与教学工作中，仪表导航技术是一个比较难的知识点，所有导航仪表的具体指示与判断、认读都是在运动过程中，具有典型的抽象性与动态变化性，甚至具有许多技巧性和经验性，本节主要研究仪表导航技术中非常重要的基础技术NDB／VOR导航技术。
基于无方向性信标NDB（NonDirectionalBeacom）相关的仪表飞行技术主要包括：NDB归航、NDB等待程序、NDB进近等飞行技术。相应的机载飞行仪表主要有：ADF指示器、RMI磁指示器，或者先进运输机上的PFD主电子显示器，但其基本导航指示原理是一致的。
VOR为甚高频全向信标系统。它由机载甚高频全向信标接收机和地面甚高频全向方位导航台组成。它的工作原理是：地面VOR台发射一个用30Hz参考频率调制的全向信号（称为基准信号），以及一个以30r／s旋转的各方位相位不同的信号。机上VOR接收机接收这两种信号，并将两个30Hz频率的相位进行比较，就得到飞机相对地面台的方位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于两个信号安排得在地面台磁北方向上相同，所以接收机测到的是飞机相对地面台的磁方位角，即飞机相对地面台的位置矢量偏离地面台磁北方向的角度，角度的正负值规定与飞机航向角正负值规定相同。若将磁方位角加上地面台的磁偏角，就可得到飞机相对地面台的方位角。在未考虑地面台信号方位误差时，磁方位角测量精度一般为正负l度。理论上两套VOR系统（包括两个地面台和两个机载接收机或一个多通道接收机）就可以确定飞机的位置，但因VOR系统距离较远时定位误差较大，所以VOR系统常和DME系统配合使用。
3 交互性软件设计的基本思想
设计开发交互性的多媒体教学软件是一项系统的工程，需要拥有一整套系统的制作流程，要经过严密的计划和方案进行开发才能达到预期目的。优秀的多媒体教学软件需要顾及到各方面用户的需要，兼顾来自不同视角的评判和使用需求，因此，在开发设计的过程中，一定要有创新的同时兼顾课件制作的基本原则。其制作的原则有：
（1）教学方便性：开发多媒体教学软件的目的是优化课堂教学，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又要有利于学生的学。
（2）知识准确性：知识准确性的基本要求是不出现知识性的错误，模拟仿真功能符合相关的物理原理。但不能片面地强调准确性，否则就会束缚人的手脚，知识准确性的体现主要表现在内容正确，逻辑严谨，层次清楚，要求设计制作者对所作课件的内容有一定整体把握。
（3）技术创新性：技术创新性反映课件制作的技术水平。设计图像、动画、文字的合理性，动画的连续流畅性，视觉效果色彩的逼真性，整个课件的进程快慢速度等都是技术创新性的表现。技术创新性的另一个重要的表现是课件的交互性，它代表了传统媒体和先进媒体之间的主要区别，它使学习者能够融入所提供的学习环境中而成为环境中的一份子。交互的关键技术是软件能否按照教师和学生的需求调整交互，使用相关的功能。
4 运行软件
本项目的研究成果以一个可视化的人机交互的应用软件展现出来。它的核心是以模拟飞机仪表导航原理为基础，根据仪表飞行技术的主要仪表分别设计导航模块，方便用户调用、建立仪表飞行模拟环境。用户可以在数据设置界面进行导航台、跑道、等待／修正角程序、方位线等的显示／隐藏功能，进行飞机空速的设置改变。软件功能强大，文件尺寸小（仅仅70kb），可以发布成单独运行的exe文件，可以发布成嵌入远程运行的网页中。软件使用方便，界面非常友好。
5 结语
对于基于NDB／VOR的仪表飞行技术仿真软件和技术研究来说，无论是仪表飞行技术教学思想、教学方法的研究，还是其仿真软件的结构设计、功能实现、可视化的软件平台环境集成等，都是国内在飞行技术教学模拟软件开发方法中的新应用。就软件设计的思想和方法来讲，其动态性、高交互性和飞行程序结构性的实现是最大创新点，它是把仪表飞行技术的思想和教学经验提炼出具有专家化的知识经验，从而实现运动中模拟教学的设计要求。
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论文作者:夏一夫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：仪表论文; 技术论文; 地面论文; 飞机论文; 软件论文; 方位角论文; 接收机论文; 《基层建设》2017年第9期论文;