飛行管理系統

飛行管理系統

徠飛行管理系統(FMS)是現代客機的航空電子設備的基本組成部分,FMS是專業電腦系統, 可以實現各種飛行任務的自動化, 減少人工工作負載，現代民用飛機機組人員不再攜帶飛行工程師或導航器。主要功能是空中飛行計劃的管理，經常使用各種感測器(如GPS和INS支持無線電導航)來確定飛機的位置,，FMS可以引導飛機飛行計劃。駕駛艙FMS控制通常是小屏幕和鍵盤或觸摸屏。

目錄
1基本介紹

基本介紹

飛行管理系統（ Flight Management Computer System ）是用計算機為核心的高級區域導航、制導系統和性能管理系統。
由飛行管理計算機系統、慣性基準系統、自動飛行控制系統和自動油門系統等獨立系統組成。
優點：1）節省燃油2% — 5%；2）具備安全自動著陸第Ⅱ級和Ⅲb級著陸能力。
註：
Ⅱ級自動著陸 — 在跑道能見距離大於400m時，能將飛機引導至決斷高度70m；
Ⅲb級自動著陸 — 在跑道能見距離大於50m，無決斷高度限制，不依靠外界目視參考，飛機能自動著陸滑行到跑道上。
徠FMS概述 - FMS分類
FMS分類
三維（空間）和四維（空間加時間）
三維FMS — 把區域導航和性能管理結合起來，實現最優軌跡自動飛行和性能管理。
典型實例：
※ 組成：顯示控制組件（CDU）和導航計算機
※ 連接：ARINC429匯流排
※ 計算：飛機即時位置由慣導系統、羅蘭-C系統、VOR系統、GPS
系統為參考連續算出，並給出航向、目標軌跡、飛行距離
、航程、估計飛行時間、估計到達時間、風速風向、地速
※ 導航點資料庫：1）全球範圍1200m以上的跑道、儀錶飛行著陸
機場信息和VOR信息；
2）40000多個航路點和200多條固定航線信息；
3）飛行員可通過CDU設置最多容納98個航路點
的不同航線，改變原訂飛行計劃
FMS概述 - FMS分類
FMS概述 - FMS分類
四維FMS — 在原三維基礎上加上時間因素，控制飛機按空中交通管理系統給定的時間，準確到達機場。
原因 — 空中交通繁忙、不能準時著陸、維持在空中飛行或入場時排隊的飛機增加耗油量。
優點 — 縮短航線高峰期、提高安全性、減少油耗。
功能：
※ 綜合導航、制導、控制、動力、氣動力及其它信息，實現飛機在
橫向和垂直剖面方向飛機性能的自動優化飛行；
※ 100萬字容量導航資料庫，每條航線最多可有120個航路點；
※ 飛行管理計算機包括推力管理、提高遠程導航和減輕駕駛員飛行
負荷能力及綜合無線電管理、性能自調、微波著陸、GPS導航等；
※ 在航路工作中自動調諧VOR，在終點區自動調諧儀錶著陸和微波
著陸系統；
※ 在保持全時間自動飛行時，空速和高度允許駕駛員參與操作；
※ 離場和到場時顯示高度限制，可顯示地圖，範圍達640 n mile。
FMS概述 - 橫向和垂直導航
橫向和垂直導航
飛機的飛行狀態 — 水平的橫向狀態和垂直的上下運動狀態
FMS的橫嚮導航（LNAV）和垂直導航（VNAV）結合自動油門系統對飛機的飛行狀態加以管理。
LNAV — 使飛機飛行始終沿預定航線到達目的地機場。
在飛機起飛離地50英尺（15.24m）時，LNAV自動接通，飛行管理計算機不斷調諧所在地區全部信標台和測距台確定自己的位置，並根據當前位置實行橫嚮導航。在無信標台和測距台的地域，飛行管理計算機根據三部慣性基準系統指示位置，進行計算，完成橫嚮導航，直至截獲盲降航道。
VNAV — 使飛機沿預定的垂直軌跡剖面飛行，對飛機各階段垂直運動剖面進行控制和導航。
起飛前根據機場消雜訊程序規定，事先選定減少推力的高度和增速收襟翼高度。輸入質量后自動算出最大起飛質量、決斷速度V1、抬頭速度Vr、安全離地速度V2、最佳巡航高度。輸入飛機重心位置后，可算出水平安定平面的配平量。飛機高度為400英尺（120.92m）時， VNAV自動接通，在後續爬升、巡航、下降過程中，FMS將給出指示，引導完成飛行。
FMS組成
FMCS
飛行管理計算機系統
※ FMS的核心
※ 飛行管理計算機（FMC, Flight Management
Computer）
※ 控制顯示組件（CDU, Control Display Unit）
IRS
慣性基準分系統
※ IRS — FMS的一個特殊的，聯接機上其它系統的，輸出多種飛行
參數的感測器
※ 要求：1）有導航的功能和精度；
2）滿足飛行控制需要；
3）滿足武器投放要求的速度精度（軍機）。
※ 組成：1）兩到三台慣性基準組件(Inertial Reference Unit, IRU);
2）方式選擇組件(Mode Select Unit)；
3）慣性系統顯示組件(Inertial System Display Unit)。
※ 慣性基準系統工作方式 — 導航、姿態、校準、關閉
A/ T
自動油門分系統（Auto Throttle）
※ A/T — 自動油門計算機接受來自各感測器和方
式控制板上的工作方式和性能選擇數
據，經運算處理輸出指令，操縱油門
機構。
※ 油門機構組成：1) 伺服電磁閥
2) 油門桿
FMS功能
導航資料庫和性能資料庫
地圖、飛機性能手冊、航圖、各種圖表和計算器
通過CDU可檢索出各種信息
飛機全過程的導航、制導、飛行計劃和各種性能數據在CDU上顯示
自動飛行
輸入起飛機場、目的機場、待飛航線（至少指定起飛機場和目的機場之間的一個航路點），即可根據慣性基準系統和無線電導航設備信號，計算出飛機的即時位置，發出指令到飛行控制系統，引導飛機到達目的地
優化
根據飛機所在位置、性能參數、目的機場經緯度、可用跑道、各航路點位置、無線電導航台、等待航線、進近程序等進行綜合分析，確定飛機速度、航向、爬高/下降角、升降速度、階梯爬高、下降等指令，提供飛機起飛到進近著陸的橫向和垂直最優飛行剖面，引導飛機按優化軌跡飛行
FMS功能
輸入飛行計劃和性能數據
實施LNAV和VNAV
計算最省油的速度和推力指令並遵守速度、高度限制
計算爬高頂點
以最經濟速度巡航
在電子飛行儀錶上顯示飛行信息
計算分段爬高
沿計劃航路連續制導
評價和預報燃油消耗
計算下降起點，由巡航自動轉為下降
自動遵守速度和高度限制
計算下降端點
轉換到自動著陸系統

基本信息

中文名
飛行管理系統
外文名
Flight Management System(FMS)
電子產品類別
現代客機的航空電子設備
用途
空中飛行計劃的管理