无人机飞行操纵培训ppt课件.ppt

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1、 无人机的操纵是指无人机操作人员在地面通过无线电链路无人机的操纵是指无人机操作人员在地面通过无线电链路监督、控制无人机飞行的整个过程，包括起降操纵、飞行监督、控制无人机飞行的整个过程，包括起降操纵、飞行控制、任务设备（载荷）控制和数据链管理等。通常这个控制、任务设备（载荷）控制和数据链管理等。通常这个过程在地面控制站内完成，地面控制站内的飞行控制席位过程在地面控制站内完成，地面控制站内的飞行控制席位、任务设备控制席位、数据链管理席位都设有相应分系统、任务设备控制席位、数据链管理席位都设有相应分系统的操作装置。的操作装置。 无人机的飞行操纵特指对于无人机飞行的控制操作，其内无人机的飞行操纵特指对

2、于无人机飞行的控制操作，其内容包括航线的预设装订、修改、变更，飞行状态监控、指容包括航线的预设装订、修改、变更，飞行状态监控、指令引导控制、遥控飞行、辅助起降等。令引导控制、遥控飞行、辅助起降等。 一、无人机操纵和飞行操纵的定义以及与有人机一、无人机操纵和飞行操纵的定义以及与有人机的不同之处的不同之处项目项目有人机有人机无人机无人机操作人员所处位置操作人员所处位置飞机上飞机上地面上地面上对身体素质要求对身体素质要求相对较高相对较高相对较低相对较低危险性危险性高高低低反应速度反应速度相对较快相对较快相对较慢相对较慢对周边环境的感知能力对周边环境的感知能力相对较强相对较强相对较弱相对较弱飞行时间飞

3、行时间短短长长任务特点任务特点易兴奋易兴奋易枯燥易枯燥操作人员的心理状态特点操作人员的心理状态特点身临其境、反差小身临其境、反差小千里之外、反差大千里之外、反差大最大的不同之处是操作员所在的位置，有人机的操最大的不同之处是操作员所在的位置，有人机的操作员作员飞行员在飞机上，而无人机的操作员在地飞行员在飞机上，而无人机的操作员在地面站中。飞行员可以在第一时间内感知飞机的飞行面站中。飞行员可以在第一时间内感知飞机的飞行状态并作出反应，而无人机操作员无论是在感知上状态并作出反应，而无人机操作员无论是在感知上和操作上都要相对滞后。和操作上都要相对滞后。心理状态问题。有人机的飞行员驾驶战机直接进入心理状

4、态问题。有人机的飞行员驾驶战机直接进入战场参与作战，以第一视角体验战争，能及时调整战场参与作战，以第一视角体验战争，能及时调整去适应战时状态；相反，很多无人机的操作员却是去适应战时状态；相反，很多无人机的操作员却是在千里之外操纵无人机进入战场，参与感不强，心在千里之外操纵无人机进入战场，参与感不强，心理反差巨大，时间一长会给无人机的操作员们带来理反差巨大，时间一长会给无人机的操作员们带来一种不真实、虚幻的感觉。一种不真实、虚幻的感觉。 等等级级意识状态意识状态注意状态注意状态生理状态生理状态工作能力工作能力可靠度可靠度0 0无意识，神智无意识，神智丧失丧失无无睡觉、发呆睡觉、发呆无无0 01

5、1常态以下，常态以下，意识模糊意识模糊不注意不注意疲劳、困倦、疲劳、困倦、单调、醉酒单调、醉酒（轻度）（轻度）低下，易出事故低下，易出事故0.90.9999990.9999994 4超常态，极度超常态，极度紧张、兴奋紧张、兴奋注意力过注意力过分集中于分集中于某一点某一点惊慌失措，极惊慌失措，极度紧张度紧张易出差错，易出差错，易造成事故易造成事故0.90.9大脑觉醒大脑觉醒水平等级水平等级划分表划分表5 5日本学者：桥本邦卫日本学者：桥本邦卫飞行员的大脑觉醒水平大多停留在飞行员的大脑觉醒水平大多停留在2 2、3 3状态，其状态，其人因可靠性也处于一个比较高的水平人因可靠性也处于一个比较高的水平。

6、而而无人机飞行时，由于其特殊性，其操作员的状无人机飞行时，由于其特殊性，其操作员的状态大多停留在态大多停留在2 2状态（由于飞行时间长和参与感状态（由于飞行时间长和参与感低很难保持在低很难保持在3 3状态），如果是长时间执行任务状态），如果是长时间执行任务出现出现1 1状态甚至是状态甚至是0 0状态的概率也是存在的状态的概率也是存在的。相比相比于飞行员，无人机操作员的专业训练程度要于飞行员，无人机操作员的专业训练程度要低的多，因此在出现紧急情况时，低的多，因此在出现紧急情况时，4 4状态出现概状态出现概率也大大高于飞行员。率也大大高于飞行员。6 6二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型一

7、般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：1 1遥控方式（遥控方式（PICPIC） 遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。 （1 1）舵面遥控）舵面遥控（2 2）姿态遥控）姿态遥控（3 3）指令控制）指令控制二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：1 1遥控方式（遥控方式（PICPIC） 遥控方式是通过数据链路对无人

8、机实施的飞行控制操纵。遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。（1 1）舵面遥控）舵面遥控 这种控制方式是由控制器的操纵杆直接这种控制方式是由控制器的操纵杆直接控制无人机的舵机，遥控无人机飞行。这是控制无人机的舵机，遥控无人机飞行。这是无人机最简单和最原始的控制方式，多应用无人机最简单和最原始的控制方式，多应用于微型战术无人机的操纵上。这种控制方式于微型战术无人机的操纵上。这种控制方式一般是通过目视对无人机进行操纵。一般是通过目视对无人机进行操纵。二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型一

9、般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：1 1遥控方式（遥控方式（PICPIC） 遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。（2 2）姿态遥控）姿态遥控 姿态遥控是在无人机具有姿态稳定控制姿态遥控是在无人机具有姿态稳定控制机构的基础上，通过操纵杆控制无人机的俯机构的基础上，通过操纵杆控制无人机的俯仰和滚转，从而连续的控制无人机的运动。仰和滚转，从而连续的控制无人机的运动。要求设计的操纵杆适应飞行员的操纵感

10、觉，要求设计的操纵杆适应飞行员的操纵感觉，并且具有边界限制。一般是目视操作无人机并且具有边界限制。一般是目视操作无人机或通过仪表远程操纵无人机的机动飞行。或通过仪表远程操纵无人机的机动飞行。二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：一般来说，无人机的飞行操纵主要由三种方式：1 1遥控方式（遥控方式（PICPIC） 遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。遥控方式是通过数据链路对无人机实施的飞行控制操纵。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。一般包括舵面遥控、姿态遥控和指令控制三种方式。（3 3）指令控制）指令控制 指令控制是通过上行

11、链路发送控制指指令控制是通过上行链路发送控制指令，机载计算机接收到指令后按预定的控令，机载计算机接收到指令后按预定的控制模式执行。这种方式必须在机载自动驾制模式执行。这种方式必须在机载自动驾驶仪或机载飞行管理与控制系统自动控制驶仪或机载飞行管理与控制系统自动控制的基础上实施。的基础上实施。指令方式一般包括：指令方式一般包括： 俯仰角选择与控制俯仰角选择与控制 高度保持与控制高度保持与控制 飞行速度控制飞行速度控制 滚转选择与控制滚转选择与控制 航向选择与控制航向选择与控制 航迹控制航迹控制 二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型2 2自主控制（自主控制（UAVUAV）自主控制飞行是指不需

12、要人工参与的飞行控制。自主控制飞行是指不需要人工参与的飞行控制。这种方式时通过全权限的机载飞行管理与控制系统完成从起这种方式时通过全权限的机载飞行管理与控制系统完成从起飞、控制飞行、执行任务到返航着陆全过程的自动控制。飞、控制飞行、执行任务到返航着陆全过程的自动控制。二、无人机飞行操纵类型二、无人机飞行操纵类型3 3组合控制（组合控制（RPVRPV）在自主飞行的基础上，通过操纵杆在无人机的控制外回路施在自主飞行的基础上，通过操纵杆在无人机的控制外回路施加一定的偏移量，尤其是在自动起飞着陆过程中，对导航偏加一定的偏移量，尤其是在自动起飞着陆过程中，对导航偏差和外界干扰进行人工干预的一种控制模式。

13、差和外界干扰进行人工干预的一种控制模式。1986-19971986-1997年期间的美国海军年期间的美国海军203203架架RQ-2RQ-2“先锋先锋”事故的分事故的分析发现，析发现，103103起起(51(51) )事故有人的因素，其中事故有人的因素，其中8888起起(43(43) )与与监督管理和机组人员的因素有明确关系；在这监督管理和机组人员的因素有明确关系；在这8888起事故中起事故中，6464涉及管理不善（如培训、政策和领导）和知错不改涉及管理不善（如培训、政策和领导）和知错不改；4646涉及操作员的不安全条件涉及操作员的不安全条件。19931993年年1 1月月-2003-2003

14、年年6 6月美国陆军和空军月美国陆军和空军4848例例( (陆军陆军2626，空军，空军22)22)无人机事故分析表明，无人机事故分析表明，3333起（起（69%69%）与人的因素有关，）与人的因素有关，这其中培训问题占这其中培训问题占2727、班组效能占、班组效能占2525、情景、情景意识意识1818、界面设计占、界面设计占1616、认知和决策占、认知和决策占1414。1995-20031995-2003年美国陆军无人机发生的年美国陆军无人机发生的5656起事故，有起事故，有1818起起(32(32) )与人的因素与人的因素有关。有关。1414大型无人机事故中人的因素更为常见，例如，大型无人

15、机事故中人的因素更为常见，例如，RQ-1RQ-1“捕捕食者食者”事故中人因占比达到了事故中人因占比达到了6767，而对于中型无人机而，而对于中型无人机而言，言， 2828的的RQ-2RQ-2“先锋先锋”事故和事故和4545的的RQ-5RQ-5“猎人猎人”事事故是由于人为因所致，明显低于大型无人机。小型无人故是由于人为因所致，明显低于大型无人机。小型无人机机RQ-7RQ-7“影子影子”，人的因素只占，人的因素只占2121。20042004年到年到20062006年，共有年，共有1515架架“捕食者捕食者”无人机坠毁，其中无人机坠毁，其中1212架无人机事故是由于人为过失造成的，暴露了操作员技架无

16、人机事故是由于人为过失造成的，暴露了操作员技能以及机组人员内部分工等问题。以此为依据，美国空能以及机组人员内部分工等问题。以此为依据，美国空军研究报告指出，军研究报告指出，“捕食者捕食者”无人机的坠毁事故主要原无人机的坠毁事故主要原因已从原先的硬件失效方面转移到人员操作失误因已从原先的硬件失效方面转移到人员操作失误方面。方面。1515美国国防部美国国防部人因分类体系人因分类体系DoDDoD HFACS HFACS空军空军 Air Air ForceForce陆军陆军 ArmyArmy海 军海 军 / / 海 军 陆 战 队海 军 陆 战 队 Navy/MarinesNavy/MarinesNo

17、.%HFn=34%totn=43No. %HFn=20%totn=51No.%HFn=79%totn=1271 1组织影响2779.4%62.8%1365.0%25.5%6582.3%51.2%2 2资源/收购管理2161.8%48.8%735.0%17.3%5367.1%41.7%3 3组织氛围38.8%7.0%00011.3%0.8%4 4组织过程1852.9%41.9%945.0%17.6%2734.2%21.3%5 5监管1338.2%30.2%840.0%15.7%2126.6%16.5%6 6监管不足823.5%18.6%525.0%9.8%1924.1%15.0%7 7不当的计划

18、行为617.6%14.0%315.0%5.9%911.4%7.1%8 8未纠正已知问题25.9%4.7%00033.8%2.4%9 9前提条件2058.8%46.5%1365.0%25.5%3646.6%28.3%1010物理环境00015.0%2.0%810.1%6.1%1111技术环境1647.1%37.2%210.0%3.9%810.1%6.1%1212认知因素926.5%20.9%315.0%5.9%1519.0%11.8%1313不良生理状态38.8%7.0%00033.8%2.4%1414心理行为因素411.8%9.3%630.0%11.8%1113.9%8.7%1515知觉因素3

19、8.8%7.0%210.0%3.9%67.6%4.7%1616机组资源管理617.6%14.0%735.0%17.3%2531.6%19.7%1717行为2470.6%55.8%1680.0%31.4%4455.7%34.6%1818技术错误1750.0%39.5%630.0%11.8%2126.6%16.5%1919判断和决策失误1317.6%14.0%945.0%17.6%3038.0%23.6%2020误解错误38.8%7.0%210.0%3.9%67.6%4.7%2121违反规定38.8%7.0%945.0%17.6%67.6%4.7%1616随着随着装备数量的增加，使用时间的增长，人

20、的因素将会装备数量的增加，使用时间的增长，人的因素将会越来越突出，大量缺乏训练的新手进入到无人机操纵岗越来越突出，大量缺乏训练的新手进入到无人机操纵岗位将会为无人机安全飞行带来新的风险位将会为无人机安全飞行带来新的风险。笔者笔者某某无人机无人机飞行中的故障数据进行统计发现，在开始飞行中的故障数据进行统计发现，在开始研制阶段机的因素为主要故障源，人、机、环境三者的研制阶段机的因素为主要故障源，人、机、环境三者的比例为：比例为：6.7%6.7%：73.3%73.3%：20%20%，到了定型阶段其故障原因，到了定型阶段其故障原因人、机、环境三者比例变为了：人、机、环境三者比例变为了：23.1%23.

21、1%：44.6%44.6%：32.3%32.3%，人的比例显著人的比例显著上升上升。按照按照浴盆曲线理论，当系统趋于成熟稳定，进入浴盆曲线理论，当系统趋于成熟稳定，进入“盆底盆底”，此时人的因素就凸显出来，并渐渐的成为制约武器，此时人的因素就凸显出来，并渐渐的成为制约武器装备发挥出应有效能的短板。装备发挥出应有效能的短板。1717三、无人机飞行操纵的意义三、无人机飞行操纵的意义 对于有人机来说，飞机的性能和飞行员的技术水平是飞对于有人机来说，飞机的性能和飞行员的技术水平是飞机能否发挥出其效能最重要的两条因素。对于无人机也是如机能否发挥出其效能最重要的两条因素。对于无人机也是如此，飞行中的无人机

22、其控制权在飞行操作员手中，此时操作此，飞行中的无人机其控制权在飞行操作员手中，此时操作员的技术水平和其所作的飞行操纵准确与否对于无人能否发员的技术水平和其所作的飞行操纵准确与否对于无人能否发挥出其应有的作战效能起着至关重要的作用。挥出其应有的作战效能起着至关重要的作用。 随着我国无人机路线图的制定，越来越多的无人机装备随着我国无人机路线图的制定，越来越多的无人机装备部队，飞行操纵必将会越来越受到重视，而无人机的飞行操部队，飞行操纵必将会越来越受到重视，而无人机的飞行操作人员也将成为整支无人机作战部队的核心技术人员。作人员也将成为整支无人机作战部队的核心技术人员。1919四、无人机飞行操纵现状和

23、未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向1. 1.美军无人机飞行操纵发展现状美军无人机飞行操纵发展现状“捕食者捕食者”系列无人机从系列无人机从19951995年到年到20072007年飞行时间为年飞行时间为2525万小时左右，从万小时左右，从20072007年到年到20092009年飞行时间就已经达到年飞行时间就已经达到5050万小时。阿富汗和伊拉克战争期间，美国空军在战场万小时。阿富汗和伊拉克战争期间，美国空军在战场上保持了上保持了2929架架“捕食者捕食者”和和“死神死神”无人机无人机2424小时小时执勤执勤就达到就达到2 2万小时左右。万小时左右。432432联队的所有人员必须全

24、天联队的所有人员必须全天2424小时运转，到小时运转，到20112011年年，该联队已装备，该联队已装备160160架架“捕食者捕食者”和和6060架架“死神死神”，需，需要要600600个无人机班组来保证无人机的正常使用。目前美个无人机班组来保证无人机的正常使用。目前美空军每天必须保证有三架空军每天必须保证有三架“捕食者捕食者”无人机在无人机在2424小时全小时全天候执勤天候执勤。四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向（1 1）人才培训）人才培训p 20082008年年9 9月：美国空军参谋长下达命令要求录用新飞行月：美国空军参谋长下达命令要求录用新飞行员操

25、控无人机系统，发展了新的职业领域；员操控无人机系统，发展了新的职业领域；p 20082008年年1111月：完成专业飞行学员训练的新飞行员开始接月：完成专业飞行学员训练的新飞行员开始接受无人机系统操控学员训练；受无人机系统操控学员训练；p 20092009年年1 1月：直接面向无人机系统操控员职业的专业训月：直接面向无人机系统操控员职业的专业训练体制开始直接招收新学员练体制开始直接招收新学员( (而不是新飞行员转行而不是新飞行员转行) )；p 20092009年年8 8月：美国德克萨斯州伦道夫空军基地开设传感月：美国德克萨斯州伦道夫空军基地开设传感器操作员专业；器操作员专业；p 2009200

26、9年年1111月：首批直接招收的无人机系统操控员毕业，月：首批直接招收的无人机系统操控员毕业，进入无人机系统作战中队开始战备训练。进入无人机系统作战中队开始战备训练。四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向（2 2）装备发展）装备发展四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向（3 3）人机系统）人机系统主要研究工作包括三大方面内容：主要研究工作包括三大方面内容： p 1 1） 远程操作飞行器自适应跟踪训练系统目的在于提供远程操作飞行器自适应跟踪训练系统目的在于提供经济可承受的、可重构的，基于计算机的仿真能力，开经济可承受的、可重构的

27、，基于计算机的仿真能力，开发空、地、海基无人机系统模拟训练手段发空、地、海基无人机系统模拟训练手段 。p 2 2）方舱工作站设计研究通过实际统计分析，为男、女方舱工作站设计研究通过实际统计分析，为男、女性各自建立了性各自建立了1414组模型点。组模型点。p 3 3）无人机系统操作官选择能力提高研究目前已经开）无人机系统操作官选择能力提高研究目前已经开展了选择和训练效能研究。展了选择和训练效能研究。四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向2. 2.对未来发展的规划对未来发展的规划四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向3. 3.对我

28、们的启迪对我们的启迪四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向四、无人机飞行操纵现状和未来发展方向3. 3.对我们的启迪对我们的启迪 硬件建设的落后源于我们的基础工业水平和科研实力，随硬件建设的落后源于我们的基础工业水平和科研实力，随着我国经济的腾飞综合国力的增强，我们正在奋起直追；但另着我国经济的腾飞综合国力的增强，我们正在奋起直追；但另一个方面一个方面“软实力软实力”的建设，这方面的差距却并不容易明的建设，这方面的差距却并不容易明确衡量。体质建设、人才培训、模式养成等等这些看得到、摸确衡量。体质建设、人才培训、模式养成等等这些看得到、摸不着的东西，我们究竟怎样？如果仅仅从表面上看，我们是存不着的

29、东西，我们究竟怎样？如果仅仅从表面上看，我们是存在差距的，但到底差多少，这个却没有像硬件技术指标那样量在差距的，但到底差多少，这个却没有像硬件技术指标那样量化的东西去衡量，无法认清差距也就不好去追赶，从这个意义化的东西去衡量，无法认清差距也就不好去追赶，从这个意义上来说，弥补上来说，弥补“软实力软实力”上的差距比上的差距比“硬实力硬实力”更为困难。更为困难。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术 UAVUAV飞行操纵技术涵盖的面很广，无人机的种类繁多其飞飞行操纵技术涵盖的面很广，无人机的种类繁多其飞行操作也不尽相同，但总的来说，飞行操纵技术可以从两个不行操作也不尽相同，但总的来说，飞行操纵技术可以从

30、两个不同的方面来考虑划分。一是从设计者的角度来看，可以按照前同的方面来考虑划分。一是从设计者的角度来看，可以按照前面讲过的用控制方式来划分，可以分为面讲过的用控制方式来划分，可以分为自主控制、遥控和组合自主控制、遥控和组合控制控制三方面技术；二是从使用者的角度来看，可以按照整个飞三方面技术；二是从使用者的角度来看，可以按照整个飞行过程所涉及到的操纵技术层面划分，又可以分为行过程所涉及到的操纵技术层面划分，又可以分为流程操作、流程操作、状态监控和应急操作状态监控和应急操作三个具体的技术层面。三个具体的技术层面。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术1 1、面向设计的操纵技术、面向设计的操纵技术（1 1

31、）自主控制）自主控制在前面在自主控制定义中已经指出，此时飞机处于自在前面在自主控制定义中已经指出，此时飞机处于自动驾驶状态，基本不需要人工干预，此时操纵人员的主动驾驶状态，基本不需要人工干预，此时操纵人员的主要任务就是监控飞机，各系统是否运行正常，是否按照要任务就是监控飞机，各系统是否运行正常，是否按照预设航路飞行。预设航路飞行。自主控制是无人机最为常态的飞行模式。自主控制是无人机最为常态的飞行模式。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术1 1、面向设计的操纵技术、面向设计的操纵技术（2 2）遥控）遥控 如果说自主控制状态下对飞行操纵的要求是如果说自主控制状态下对飞行操纵的要求是“博闻博闻强记强记”

32、的话，那么遥控状态下对飞行操纵的要求就是的话，那么遥控状态下对飞行操纵的要求就是“技艺精湛技艺精湛”。可以说这一方面的技术是无人机飞行操作。可以说这一方面的技术是无人机飞行操作员最为贴近飞行员的了，特别是对于操控模式接近有人员最为贴近飞行员的了，特别是对于操控模式接近有人机的无人机来说，遥控是操作手必须熟练掌握的技术。机的无人机来说，遥控是操作手必须熟练掌握的技术。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术1 1、面向设计的操纵技术、面向设计的操纵技术（2 2）遥控）遥控五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术1 1、面向设计的操纵技术、面向设计的操纵技术（2 2）遥控）遥控 对于有人机飞行来说对于有人机飞行来

33、说“着陆着陆”是最难的一个科目，是最难的一个科目，无人机遥控也是如此。着陆模式包括在训练跑道的一系无人机遥控也是如此。着陆模式包括在训练跑道的一系列接触和走的着陆。在典型的操作中，受训操作手被要列接触和走的着陆。在典型的操作中，受训操作手被要求以给定的速度和航向接近。着陆模式包括了求以给定的速度和航向接近。着陆模式包括了5 5个分段：个分段：p 逆风段逆风段 （航向（航向270270 ） p 侧风段侧风段 （航向（航向360360 ） p 顺风段顺风段 （航向（航向9090 ） p 基础段基础段 （航向（航向180180 ） p 终段终段 （航向（航向270270 ） 五、飞行操纵技术五、飞行

34、操纵技术1 1、面向设计的操纵技术、面向设计的操纵技术（3 3）组合控制）组合控制组合控制介于自主和遥控之间，既要求熟知该模式下组合控制介于自主和遥控之间，既要求熟知该模式下的操纵特点又要求掌握该模式下的控制技法，该种控制的操纵特点又要求掌握该模式下的控制技法，该种控制模式可以理解为模式可以理解为“更为人性化的自主控制更为人性化的自主控制”或是或是“更为更为轻松的遥控飞行轻松的遥控飞行”，人的干预通常是通过模拟量来完成，人的干预通常是通过模拟量来完成，杆量的大小、时机需要通过大量的训练和实操去掌握，杆量的大小、时机需要通过大量的训练和实操去掌握。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程

35、的操纵技术、面向过程的操纵技术飞行飞行训练训练试验试验五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术操作操作规划规划总结总结五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术流程流程操作操作状态状态监控监控应急应急操作操作五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（1 1）流程操作）流程操作 无人机的飞行操作都一套正规流程，如果在飞行中无人机的飞行操作都一套正规流程，如果在飞行中不出现任何意外情况，那么按照这套流程去做，应该能不出现任何意外情况，那么按照这套流程去做，应该能保证飞机从起飞到着陆顺利完

36、成飞行任务。这套保证飞机从起飞到着陆顺利完成飞行任务。这套“标准标准动作动作”是每一名是每一名UAVUAV飞行操作员飞行操纵的基础，是必飞行操作员飞行操纵的基础，是必须掌握的。须掌握的。 这套流程一般包括：数据装订、状态检查、起飞操这套流程一般包括：数据装订、状态检查、起飞操作、空中操作、着陆操作、回收工作这几个部分，下面作、空中操作、着陆操作、回收工作这几个部分，下面以以”长鹰长鹰”为例来进行说明。为例来进行说明。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 状态监控就在飞行过程中由操作员通过遥测参数回状态监控就在飞行过程中由操作

37、员通过遥测参数回报来监视控制整个无人机飞行的全过程。因为现代的无报来监视控制整个无人机飞行的全过程。因为现代的无人机大多是按照预先装订的航线进行自主飞行，如果不人机大多是按照预先装订的航线进行自主飞行，如果不需要临时改变航线或是应对突发意外情况，基本不需要需要临时改变航线或是应对突发意外情况，基本不需要操作员去干涉飞机，因此对于飞行操作员来说，监控状操作员去干涉飞机，因此对于飞行操作员来说，监控状态是飞行中的常态，是每一名操作员最熟悉的也是最应态是飞行中的常态，是每一名操作员最熟悉的也是最应该熟悉的过程。该熟悉的过程。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技

38、术（2 2）状态监控）状态监控 1 1）飞行参数综合显示）飞行参数综合显示 飞行参数综合显示可根据飞行与任务需要，选择需飞行参数综合显示可根据飞行与任务需要，选择需要的系统信息予以显示，便于飞行操纵人员判读。要的系统信息予以显示，便于飞行操纵人员判读。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 2 2） 告警告警a a告警系统分类告警系统分类告警系统分为视觉告警（灯光告警、颜色告警、文告警系统分为视觉告警（灯光告警、颜色告警、文字告警）和听觉告警（语音告警、音调告警）。字告警）和听觉告警（语音告警、音调告警）。五、飞行操纵技术五、

39、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 2 2） 告警告警b b告警系统设计原则告警系统设计原则告警系统设计原则告警系统设计原则（a）当系统处于正常状态时，应符合静暗控制舱的要求；（b）应尽量减少离散的视觉告警和听觉告警设备数量；（c）应尽量减少对操纵及指挥人员的信息处理和记忆要求的需求量；（d）应尽量减少对操纵及指挥人员察觉与评定故障条件和发出纠正动作指令所需要的时间；（e）应尽量减少告警系统对操纵及指挥人员其他工作的干扰；（f）所设计的告警系统应能适应现在与将来的全部告警功能，在无需增加外部硬件设施的条件下，能够提供告警系统扩展能力；（g）告

40、警系统应具有较高的可靠性，尽量减少或消除未察觉、无效或多余的警告；（h）告警系统启动充要条件是系统存在告警信息；（i）对危及系统安全的主要信息，应采取多次告警，以提高操纵人员的注意力。五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 2 2） 告警告警c c告警起因告警起因（a a）故障告警）故障告警（b b）飞行状态告警）飞行状态告警（c c）威胁告警）威胁告警五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 2 2） 告警告警d d告警等级告警等级 （a a）提示）提示（b

41、b）注意）注意（c c）警告）警告五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 2 2） 告警告警e e设计要求设计要求（a a） 视觉告警视觉告警（b b）语音告警）语音告警（c c）音调告警）音调告警五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（2 2）状态监控）状态监控 3 3）重要信息）重要信息 一般来说对于飞行操作员来说，重要信息是指那些一般来说对于飞行操作员来说，重要信息是指那些关系到飞行安全的信息关系到飞行安全的信息，多集中在飞行器、发动机、电，多集中在飞行器、发动机、电气、导航与飞行

42、控制等系统上，特别是那些没有余度设气、导航与飞行控制等系统上，特别是那些没有余度设计又关系到飞行安全的重要设备、器件的遥测参数回报计又关系到飞行安全的重要设备、器件的遥测参数回报信息尤为重要。信息尤为重要。 五、飞行操纵技术五、飞行操纵技术2 2、面向过程的操纵技术、面向过程的操纵技术（3 3）应急操作）应急操作 对于飞行操作员来说控制无人机安全飞行，完成预对于飞行操作员来说控制无人机安全飞行，完成预订任务是其职责所在，订任务是其职责所在，保证飞行安全保证飞行安全始终是飞行操作员始终是飞行操作员非战时飞行的第一准则。当飞行次数不断增多，累计飞非战时飞行的第一准则。当飞行次数不断增多，累计飞行时

43、间不断增长，那么在飞行中出现意外的情况的几率行时间不断增长，那么在飞行中出现意外的情况的几率就会不断增加，在这些意外中有些是会威胁到飞行安全就会不断增加，在这些意外中有些是会威胁到飞行安全的，有些是可能会威胁到飞行安全的，当出现这些意外的，有些是可能会威胁到飞行安全的，当出现这些意外情况时，对于飞行操作员来说应急操纵就成为了一个不情况时，对于飞行操作员来说应急操纵就成为了一个不可避免的问题。可避免的问题。墨菲定律：墨菲定律：做做某件某件事情，如果事情，如果存在着发生差错存在着发生差错的可能性的可能性，那么，差错，那么，差错迟早总要迟早总要发生，并且总是在最关键的时候发生，并且总是在最关键的时候

44、以最坏的形式出现。以最坏的形式出现。海恩法则：海恩法则：在一起重大事故下有在一起重大事故下有2929起事故征候，而且在每起事故征候，而且在每 个征兆下还个征兆下还会有会有3 3的起事故的起事故苗头。苗头。事故事故链链概念：概念：大事故大事故极少是因为一个极少是因为一个原因引起起的，总原因引起起的，总是是由于许多事件像由于许多事件像链条链条似地连结在一起而发生似地连结在一起而发生的，所以的，所以，要，要防止飞行事故防止飞行事故, ,只要切断或打破这个链条上的某一个只要切断或打破这个链条上的某一个环节就环节就可以可以了。了。47474848在在这个理论里有五个这个理论里有五个因素，即人、机、料、法

45、、环因素，即人、机、料、法、环。人。人指的是所有的飞机指的是所有的飞机都是都是由人来操作由人来操作的；机的；机指的是指的是飞机飞机；料；料指的是飞机所用的指的是飞机所用的材料、燃料；法材料、燃料；法指的是飞机运行和指的是飞机运行和维修维修必须必须遵守的遵守的法则；环指法则；环指的是飞机运行的外部的是飞机运行的外部环境。这环境。这五个因素穿在一根轴五个因素穿在一根轴上，但上，但又按照自己的又按照自己的规律在规律在各自的圆各自的圆盘上盘上运行，每个运行，每个圆盘上都会存在或者出现不同的圆盘上都会存在或者出现不同的漏洞，不漏洞，不安全因素就像一个不间断安全因素就像一个不间断的光源，当的光源，当这束光

46、源能够穿透所这束光源能够穿透所有五个圆盘有五个圆盘时，事故时，事故就发生就发生了。了。4949防患于未然防患于未然时刻保持安全飞行时刻保持安全飞行保持冷静，果断决策，将损失降至最低保持冷静，果断决策，将损失降至最低关于应急操纵主要有三个原则：关于应急操纵主要有三个原则：六、无人机飞行操作员选拔和训练六、无人机飞行操作员选拔和训练 人是飞行操纵的灵魂，选拔和训练优秀的飞行操作人是飞行操纵的灵魂，选拔和训练优秀的飞行操作员对于无人机的灵活使用，发挥其应用的作战效能起着员对于无人机的灵活使用，发挥其应用的作战效能起着至关重要的作用。至关重要的作用。六、无人机飞行操作员选拔和训练六、无人机飞行操作员选

47、拔和训练 飞行操作员在执行无人机飞行任务中具有极其重要的地飞行操作员在执行无人机飞行任务中具有极其重要的地位。没有优秀的飞行操作员就不可能圆满完成飞行任务。飞位。没有优秀的飞行操作员就不可能圆满完成飞行任务。飞行操作员队伍应该是一个优秀的、特殊的群体。他们的使命行操作员队伍应该是一个优秀的、特殊的群体。他们的使命要求他们具备甘于奉献、勇于探索的精神，具备深厚的理论要求他们具备甘于奉献、勇于探索的精神，具备深厚的理论基础和精湛的技术，具备客观求实和科学表述的能力。基础和精湛的技术，具备客观求实和科学表述的能力。 对于对于无人机飞行操作员的要求主要有四个方面：无人机飞行操作员的要求主要有四个方面：

48、1 1选拔条件选拔条件（1 1）基本要求）基本要求 国际试飞员协会（国际试飞员协会（SETPSETP）对试飞员的要求）对试飞员的要求有明表述：客观、正确、诚信、能力，这四有明表述：客观、正确、诚信、能力，这四条也可以看作是对无人机飞行操作员的基本条也可以看作是对无人机飞行操作员的基本要求。其中对能力要求有以下要求。其中对能力要求有以下6 6个方面：个方面：1 1）正确理解试飞任务单）正确理解试飞任务单2 2）按任务单精准完成试飞任务）按任务单精准完成试飞任务3 3）仔细总结每次飞行结果）仔细总结每次飞行结果4 4）在飞行中保持警觉，及时发觉不正常现象）在飞行中保持警觉，及时发觉不正常现象5 5

49、）在飞行中及时正确处置不正常现象）在飞行中及时正确处置不正常现象6 6）保持镇静，具备处置突发事件的能力）保持镇静，具备处置突发事件的能力（2 2）基础理论要求）基础理论要求 作为飞行操作员应该学习和掌握的基础航作为飞行操作员应该学习和掌握的基础航空科学知识应该包括：空科学知识应该包括：空气动力学、飞机性空气动力学、飞机性能、飞行力学、飞控系统、导航技术、结构能、飞行力学、飞控系统、导航技术、结构完整性、发动机理论、测控技术、飞机系统完整性、发动机理论、测控技术、飞机系统理论、地面站系统、任务载荷、虚拟仿真技理论、地面站系统、任务载荷、虚拟仿真技术术等等，可能不同的飞行操作员对某一领域等等，可

50、能不同的飞行操作员对某一领域的知识会有所侧重，但在飞行操作员不充裕的知识会有所侧重，但在飞行操作员不充裕的情况下，通常要求每个操作员都尽可能有的情况下，通常要求每个操作员都尽可能有宽广的专业知识，特别是关乎到飞行安全的宽广的专业知识，特别是关乎到飞行安全的知识是要求每一个操作员必须掌握的。知识是要求每一个操作员必须掌握的。（3 3）工程要求）工程要求 理论知识只是为飞行操作员承担飞行任务理论知识只是为飞行操作员承担飞行任务奠定了技术理论基础，随着参加工程实践，这奠定了技术理论基础，随着参加工程实践，这些知识和理论要不断的应用和深化，也就是学些知识和理论要不断的应用和深化，也就是学以致用。特别是