一种基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统和方法与流程

本发明涉及飞行训练领域，具体涉及一种基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统和方法。

背景技术：

1、飞行训练是飞行员保持其技能和知识水平的一种必要方式，在规定的期限内，飞行员需要按照训练大纲要求，合格完成对应的训练科目，从而维持飞行员必要的资质。

2、目前主流的飞行训练是通过模拟机训练的方式来实施。模拟机通过模拟民用航空器在真实飞行环境中正常情况下或特殊情况下的各种环境及条件，从而为机组提供飞行训练。针对飞行员在模拟机训练过程中操作水平的评价，目前常见的方式是：飞行教员在模拟机教员台位置，观察、评价飞行员的操作技能水平和能力，然后对飞行员在该飞行科目的能力水平进行打分。该种方式更多的是以飞行教员能力和经验为基础，是一种主观性的评价。目前国内多数航空公司在飞行员模拟机训练过程中，也基本采用的是这种方式，由飞行教员对飞行员模拟机训练的每一个训练科目进行主观性评价。

3、但对于各航空公司而言，飞行员在模拟机训练过程中操作水平，合格仅仅是最低要求。成绩不合格自然需要进入补充训练，但对于成绩合格的飞行员，合格程度多少，对于航空公司掌握并了解每个飞行员技能水平，从而持续优化机队飞行操作水平，具有非常重要的实践意义。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

2、本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统和方法，根据不同的飞行训练指标设置对应的飞行容差包线，然后基于设置的飞行容差包线对飞行员实际的飞行训练数据进行匹配计算，得到对应的飞行评价指标值，从而实现飞行员飞行训练水平评估的标准化和数值化。

3、本发明的技术方案为：

4、本发明提供一种基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块以及飞行训练评估模块；其中，

5、所述数据采集模块用于采集飞行员训练过程中的飞行训练数据；

6、所述数据传输模块用于将数据采集模块采集到的飞行训练数据传输到数据分析模块；

7、所述数据分析模块基于飞行容差包线对接收到的飞行训练数据进行匹配运算，并将获取到的飞行评价指标值发送到飞行训练评估模块；

8、所述飞行训练评估模块根据接收到的飞行评价指标值评估飞行员飞行训练水平。

9、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述数据分析模块根据不同飞行训练指标设置并存储对应的飞行容差包线；其中，所述数据传输模块将数据采集模块采集到的飞行员飞行训练数据发送到数据分析模块后，数据分析模块根据要评估的飞行训练指标选择对应的飞行容差包线对飞行训练数据进行匹配运算，从而获取对应的飞行评价指标值。

10、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统利用指标v下对应指标h的上限值、下限值以及标准值来构建(v-h)二维坐标飞行容差包线；其中，所述二维坐标飞行容差包线中指标h在任意v点对应的飞行容差包线范围如下所示：

11、[av,sv,bv]

12、；其中，v点的范围为v1,v2]，

13、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值，

14、av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

15、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值。

16、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述数据分析模块获取到飞行训练数据cv值后，根据所采集的飞行训练数据cv值与(v-h)二维坐标飞行容差包线中同一v值下指标h的下限值av值、标准值sv值、上限值bv值进行匹配运算，获取对应的飞行评价指标值，并将获取到的飞行评价指标值发送到飞行训练评估模块进行飞行员飞行训练水平评估；其中，

17、若采集的任一飞行训练数据cv值位于(v-h)二维坐标飞行容差包线之外，则飞行评价指标值为-1，飞行员飞行训练水平不合格；

18、若采集的任一飞行训练数据cv值均在(v-h)二维坐标飞行容差包线之内，则利用相同指标v下指标h的标准值来计算对应的飞行评价指标值，然后根据计算得到的飞行评价指标值大小来评估飞行员飞行训练水平。

19、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算飞行容差包线之内的飞行训练数据对应的飞行评价指标值：

20、

21、；其中，v1、v2用于表示飞行容差包线横坐标的范围[v1,v2]，

22、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值，

23、av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

24、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值，

25、cv表示[v1,v2]范围内任意v点的飞行训练数据。

26、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统根据[v1,v2]范围内上限值与标准值或下限值与标准值之间差值的最大值作为偏离基准，通过偏离基准调整[v1,v2]范围内飞行训练数据与标准值之间的偏离程度；其中，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算[v1,v2]范围内的偏离基准a:

27、

28、其中，av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

29、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值，

30、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值。

31、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统利用不同y轴指标和z轴指标下对应x点的上限值、下限值以及标准值来构建(x-y-z)三维坐标飞行容差包线；其中，所述三维坐标飞行容差包线中y轴指标和z轴指标在任意x点对应的飞行容差包线范围如下所示：

32、

33、；其中，x点的范围为[x1,x2]，

34、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

35、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

36、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

37、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

38、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

39、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值。

40、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述数据分析模块基于(x-y-z)三维坐标飞行容差包线获取到飞行训练数据对应的飞行评价指标值后，将获取到的飞行评价指标值发送到飞行训练评估模块进行飞行员飞行训练水平评估；其中，

41、若采集的任一飞行训练数据值位于(x-y-z)三维坐标飞行容差包线之外，则飞行评价指标值为-1，飞行员飞行训练水平不合格；

42、若采集的任一飞行训练数据值均位于(x-y-z)三维坐标飞行容差包线之内，则利用相同x指标下y指标和z指标的标准值来计算对应的飞行评价指标值，然后根据计算得到的飞行评价指标值大小来评估飞行员飞行训练水平。

43、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算飞行容差包线之内的飞行训练数据对应的飞行评价指标值：

44、

45、；其中，x点的范围为[x1,x2]，

46、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

47、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

48、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

49、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

50、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

51、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值，

52、mx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的飞行训练数据，

53、nx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的飞行训练数据。

54、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统根据[x1,x2]范围内y轴指标和z轴指标分别对应的x点的上限值与标准值或下限值与标准值之间差值的最大值作为偏离基准，通过偏离基准调整[x1,x2]范围内飞行训练数据与标准值之间的偏离程度；其中，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算[x1,x2]范围内的y轴指标对应的偏离基准b以及z轴指标对应的偏离基准c:

55、

56、

57、其中，任意x点的范围为[x1,x2，

58、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

59、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

60、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

61、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

62、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

63、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值。

64、本发明还提供一种基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法，包括以下步骤：

65、采集飞行员训练过程中的飞行训练数据；

66、将采集到的飞行训练数据传输到数据分析器中进行分析；

67、基于飞行容差包线对采集到的飞行训练数据进行匹配运算，获取飞行评价指标值；

68、根据飞行评价指标值评估飞行员飞行训练水平。

69、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述数据分析器根据不同飞行训练指标设置并存储对应的飞行容差包线；其中，所述数据分析器接收到飞行训练数据后，根据要评估的行训练指标选择对应的飞行容差包线进行匹配运算，从而对飞行员飞行训练水平进行评估。

70、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法利用指标v下对应h值的上限值、下限值以及标准值来构建(v-h)二维坐标飞行容差包线；其中，所述二维坐标飞行容差包线中指标h在任意v点对应的飞行容差包线范围如下所示：

71、[av,sv,bv]

72、；其中，任意v点的范围为v1,v2]，

73、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值，

74、av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

75、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值。

76、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述数据分析器获取到飞行训练数据cv值后，根据所采集的飞行训练数据cv值与(v-h)二维坐标飞行容差包线中同一v值下的av值、sv值、bv值进行匹配运算，获取对应的飞行评价指标值，并将获取到的飞行评价指标值发送到飞行训练评估模块进行飞行员飞行训练水平评估；其中，

77、若采集的任一飞行训练数据cv值位于(v-h)二维坐标飞行容差包线之外，则飞行评价指标值为-1，飞行员飞行训练水平不合格；

78、若采集的任一飞行训练数据cv值均在(v-h)二维坐标飞行容差包线之内，则利用相同指标v下指标h的标准值来计算对应的飞行评价指标值，然后根据计算得到的飞行评价指标值大小来评估飞行员飞行训练水平。

79、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算飞行容差包线之内的飞行训练数据对应的飞行评价指标值：

80、

81、；其中，v1、v2用于表示飞行容差包线横坐标的范围[v1,v2]，

82、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值，

83、av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

84、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值，

85、cv表示[v1,v2]范围内任意v点的飞行训练数据。

86、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统根据[v1,v2]范围内上限值与标准值或下限值与标准值之间差值的最大值作为偏离基准，通过偏离基准调整[v1,v2]范围内飞行训练数据与标准值之间的偏离程度；其中，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算[v1,v2]范围内的偏离基准a:

87、

88、其中，av表示[v1,v2]范围内任意v点的下限值，

89、bv表示[v1,v2]范围内任意v点的上限值，

90、sv表示[v1,v2]范围内任意v点的标准值。

91、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统利用不同y轴指标和z轴指标下对应x点的上限值、下限值以及标准值来构建三维坐标飞行容差包线；其中，所述三维坐标飞行容差包线中y轴指标和z轴指标在任意x点对应的飞行容差包线范围如下所示：

92、

93、；其中，任意x点的范围为[x1,x2，

94、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

95、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

96、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

97、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

98、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

99、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值。

100、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述数据分析模块基于飞行容差包线获取到飞行训练数据对应的飞行评价指标值后，将获取到的飞行评价指标值发送到飞行训练评估模块进行飞行员飞行训练水平评估；其中，

101、若采集的任一飞行训练数据值位于(x-y-z)三维坐标飞行容差包线之外，则飞行评价指标值为-1，飞行员飞行训练水平不合格；

102、若采集的飞行训练数据值均位于(x-y-z)三维坐标飞行容差包线之内，则利用相同x指标下y指标和z的标准值来计算对应的飞行评价指标值，然后根据计算得到的飞行评价指标值大小来评估飞行员飞行训练水平。

103、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算飞行容差包线之内的飞行训练数据对应的飞行评价指标值：

104、

105、其中，x点的范围为[x1,x2，

106、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

107、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

108、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

109、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

110、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

111、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值，

112、mx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的飞行训练数据，

113、nx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的飞行训练数据。

114、根据本发明的基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估方法的一实施例，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统根据[x1,x2]范围内y轴指标和z轴指标分别对应的上限值与标准值或下限值与标准值之间差值的最大值作为偏离基准，通过偏离基准调整[x1,x2]范围内飞行训练数据与标准值之间的偏离程度；其中，所述基于飞行容差包线的飞行员训练水平评估系统通过以下公式计算[x1,x2]范围内的y轴指标对应的偏离基准b以及z轴指标对应的偏离基准c:

115、

116、

117、其中，任意x点的范围为[x1,x2，

118、ex表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的下限值，

119、fx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的标准值，

120、gx表示[x1,x2]范围内y轴指标对应的任意x点的上限值，

121、hx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的下限值，

122、ix表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的标准值，

123、jx表示[x1,x2]范围内z轴指标对应的任意x点的上限值。

124、本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明为了对飞行员训练水平进行客观评价，根据不同的飞行训练指标设置对应的飞行容差包线，然后基于设置的飞行容差包线对飞行员实际的飞行训练数据进行匹配计算，得到对应的飞行评价指标值，通过飞行评价指标值来客观评价飞行员飞行训练水平。与现有技术相比，本发明通过对飞行员飞行训练水平的数值化分析和客观评价，统一了飞行员训练水平的评估标准，降低了人工评价的误差。