飞行模拟机鉴定标准手册

飞行模拟机鉴定标准手册第一版1995前言本手册提出了代替飞机的飞行模拟机（以下简称为模拟机）的使用。本手册既不考虑模拟机与其他类型飞机的联合使用，也不考虑使用合成飞行训练装置，而只考虑最少具有视景系统和等效六自由度的运动系统的模拟机。本手册中的方法、程序和测试标准都是各国民航局、经营者、飞机制造厂家和模拟机制造厂家的经验和专家意见的结晶。从1989年到1992年间，特别召集的国际工作组为建立统一的测试标准举行了几次会议，这些标准都将被各国所认可。该工作组制定的标准提交给了1992年1月在英国伦敦举行的国际民航组织大会。这些标准都包含在本手册的附录中。附录A指出了鉴定I级和II级模拟机的最低要求。与模拟机特定等级有关的验证测试和功能检查包含在附录B和附录C中。目录专用术语和缩写···························1专用术语·······························1缩写和单位······························5第1章引言·····························91.1目的································91.2背景································91.3相关阅读材料·······························91.4模拟机鉴定等级······························91.5模拟机鉴定测试·······························101.6国际鉴定测试指南(IQTG)·······························101.7主国际鉴定测试指南(MIQTG)·······························121.8质量保证体系·······························121.9鉴定类型·······························121.10鉴定安排·······························121.11鉴定人员手册·······························14附录A、模拟机标准·······························15附录B、模拟机验证测试·······························23附录C、功能检查和主观测试·······························49专用术语与缩写1998年9月8日1专用术语和缩写1.1本手册中所用专用术语的意义如下：1·自动测试(Automatictesting)：所有激励信号都在计算机控制下的模拟机测试。2·启动力(Breakout)：是指飞行员使主操纵装置开始移动时所需要施加的力。3·闭环测试(Closedlooptesting)：一种由控制器产生输入激励的测试方法，该控制器驱动模拟机按规定目标做出响应。4·计算机控制的飞机(Computercontrolledaeroplane)：通过计算机变换和增强飞行员到操纵面的输入的飞机。5·操纵行程范围(Controlsweep)：相应飞行员的操纵杆在单方向(前、后、右或左)上从中间位置运动到一个停止点，紧接着往回运动，通过中间位置后运动到另一个停止点，然后再回到中间位置。6·互换型模拟机(Convertibleflightsimulator)：是一种可以改变硬件和软件，使其成为不同机型或不同型号飞机的模拟机。这种模拟机可利用相同的模拟机平台、座舱外壳、运动系统、视景系统、计算机以及必要的外设作一种以上机型或型号的模拟。7·关键发动机参数(Criticalengineparameter)：最适合测量推进力的发动机参数。8·阻尼(damping)：a)临界阻尼(Criticaldamping)是二阶系统的最小阻尼，因此把物体从平衡位置移开并释放后，达到稳态值时没有超调发生。它所对应的相对阻尼率为1.0。b)过阻尼(Overdamped)：是二阶系统的阻尼，因此它的阻尼比a)所描述的临界阻尼要大，它所对应的阻尼率大于1.0c)欠阻尼(Underdamped)：二阶阻尼系统，从平衡位置移开和自由释放后，在达到稳态值以前，引起一次或多次超调或振荡。它对应的相对阻尼率小于1.0。9·非线性区(deadband)：在系统有输入运动量，而观察到的系统输出或状态没有响应的地方。10·驱动(Driven)：专用术语与缩写1998年9月8日2输入激励或变量是由自动方式，通常是计算机输入驱动或存储的一种测试方法。输入激励或变量不必与飞行测试对比数据准确的匹配，而仅仅是驱动到某些预先定义好的值。11·鉴定(Evaluation)：主管机构对模拟机进行仔细地鉴定，以确定是否满足要求的特定鉴定等级标准。12·飞行模拟机(Flightsimulator)：是按特定机型、型号以及系列的飞机座舱一对一对应复制的，它包括表现飞机在地面和空中运行所必需的设备和支持这些设备运行的计算机程序、提供座舱外视景系统以及能够提供动感的运动系统。它应满足模拟机鉴定的最低要求。a)I级模拟机(LevelIflightsimulator)：必须提供一个六自由度的运动系统。声音模拟必须包括降雨声和其他飞行员可以感觉到的很大的飞机噪声并必须再现飞机着陆时的轰隆声。操纵输入反应不能比在飞机上所感觉到的反应大于150毫秒。必须提供风切变模拟。b)II级模拟机(LevelIIflightsimulator)：模拟性能等级最高的模拟机。除了I级模拟机所要求的外，还要求有完全能模拟白天景色/黄昏景色/夜景的视景系统。并且必须有完全逼真的声音和运动的颠簸感觉。13·飞行模拟机许可(Flightsimulatorapproval)：经主管部门同意，经营者或训练组织使用特定鉴定等级的模拟机的用途范围。它考虑了飞机和模拟机之间，以及组织的运行和训练能力之间的不同。14·飞行模拟机数据(Flightsimulatordata)：模拟机制造商和申请者用来设计、制造和测试模拟机的各种数据。15·飞行模拟机经营者(Flightsimulatoroperator)：直接负责向主管部门申请和维护特定模拟机的鉴定的个人、集体和企业。16·飞行模拟机鉴定等级(Flightsimulatorqualificationlevel)：如本手册所说明的模拟机的技术水平等级。17·飞行测试数据(Flighttestdata)：在飞机飞行测试程序中，飞机制造商（或其它经批准的数据提供者）获得的真实的飞机数据。18·自由反应(Freeresponse)：操纵输入或干扰完成后飞机的反应。19·冻结/锁定(Frozen/locked)：变量随时间不变的测试条件。专用术语与缩写1998年9月8日320·完全行程(Fullsweep)：操纵杆从中间位置到停止点，通常是从后到右停止点，再到相反停止点然后再到中间位置的运动。21·功能性能(Functionalperformance)：可用客观数据或其它合适的参考材料，不一定是飞行测试数据验证的操作或性能。22·功能检查(Functiontest)：由合格鉴定者对模拟机的操作和性能所作的定性评估。测试包括验证在正常和不正常条件下所模拟飞机的操纵机构、仪表和系统的运行是否准确。23·地面效应(Groundeffect)：飞机接近地面时，因流过飞机的空气的变化而引起的空气动力学特性的改变。24·松杆操纵(Hands-off)：没有飞行员操纵而指导或完成的操纵测试。25·握杆操纵(Hands-on)：按要求，由飞行员操纵而指导或完成的操纵测试。26·最大亮度(Highlightbrightness)：显示画面最亮的区域，它应满足附录A中3,1)2)中的亮度测试。27·结冰情况(Icingaccountability)：在合适的适航要求下，当在最大结冰和间歇最大结冰条件下时要求的最低演示性能。28·综合测试(Integratedtesting)：飞机的所有系统模型都工作并且对相应运行结果有作用的模拟机测试方式。飞机的系统模型不能用仅用于测试目的的模型或其它算法所代替。它可用操纵杆的位移作为输入来完成。这些操纵杆必须能够表示飞行员操纵的位移，且必须是经过校准的。29·国际鉴定测试指南(Internationalqualificationtestguide)：用于模拟机鉴定的主要参考文件。它包括测试结果、符合性声明和能让鉴定人员评估模拟机是否满足本手册中说明的测试标准的其它信息。30·不可逆操纵系统(Irreversiblecontrolsystem)：在座舱中，操纵面的运动不能逆向驱动飞行员的操纵的操纵系统。31·延迟(Latency)：是模拟机响应时间超过基本可感觉到的飞机响应时间的附加时间。32·人工测试(Manualtesting)：除了初始设置外，没有计算机输入，由飞行员指导测试的模拟机测试。模拟专用术语与缩写1998年9月8日4的所有模块必须都工作。33·主国际鉴定测试指南(Masterinternationalqualificationtestguide)(MIQTG)：结合了条规管理部门证明的测试结果的条规管理部门批准的测试指南。主国际鉴定测试指南可为将来的鉴定做参考。34·正常操纵（Normalcontrol）：预期的操纵、增强和保护功能都完全可以工作的状态。用在参考计算机控制的飞机。35·非正常操纵(Non-normalcontrol)：一项或多项预期的操纵、增强和保护功能不能完全工作的状态。注：用在参考计算机控制的飞机中，如交替、直接、次要或备份等等可用来定义系统出现故障后的实际水平。36·客观测试(Objectivetest)：基于对比数据的定量评估。37·经营者(Operator)：从事或提供参与飞机运行的个人、集体或企业。38·油门杆角度(Powerleverangle)：飞行座舱中飞行员主发动机油门杆角度，也可称作PLA或油门杆或油门。39·预测数据(Predicteddata)：从飞行测试外获得的数据。40·保护功能(Protectionfunctions)：设计来保护飞机的系统功能，以免超出飞机的飞行或操纵极限。41·脉冲输入(Pulseinput)：瞬间返回到初始位置的操纵阶跃输入。42·可逆操纵系统(Reversiblecontrolsystems)：在座舱中，操纵面的运动可以逆向驱动飞行员的操纵的操纵系统。43·抽点打印(Snapshot)：在一个给定时刻一个或多个变量的表示。44·符合性声明(Statementofcompliance)：表示已经满足规定要求的书面证明。45·阶跃输入(Stepinput)：保持常值的突变输入。46·主观测试(Subjectivetest)：专用术语与缩写1998年9月8日5由合适资格的人员理解已经建立的标准后所做的定性评估。47·时间过程(Timehistory)：变量随时间变化的表示。48·传输延迟(Transportdelay)：是指飞行员主飞行操纵装置发出输入信号到运动系统、视景系统或仪表系统作出响应所要求的整个模拟机系统的处理时间。它是从信号输入到输出响应间的总延迟时间，但它不包括所模拟飞机自身的延迟特性。49·升级(Upgrade)：为达到更高的鉴定等级对模拟机所做的改进和提高。50·验证数据(Validationdata)：用于证明模拟机与所模拟飞机性能相对应的数据。51·验证模拟机的飞行测试数据(Validationflighttestdata)：是指飞机的性能、安全性、操纵性等数据以及其他必要的试飞数据。这些试飞数据是在飞机上用电气或电子手段记录的。数据记录采用了经校正的有足够分辨率的数据采集系统。数据的精度经执行试飞的公司证实后，可作为模拟机相应数据比较的参考值。其他数据如照相数据，经模拟机鉴定机构评定后，也可作为可接受的飞行测试数据。52·验证测试(Vali