现代民用飞机飞行计划研究

摘 要：FMS的飞行剖面基础是飞机从起飞机场到目的地机场的一条航路，并提供横向和垂直的飞行计划管理功能。通过对飞行管理系统飞行计划模块应用专题的研究，能明确飞行计划功能模块的特性与技术特点，并掌握民机飞行管理系统核心技术。

关键词：飞行管理系统；飞行计划

1 引言

飞行管理系统（FMS，Flight Management System）是现代大型客机航电系统的核心，飞行管理系统为飞机提供主要的导航、飞行计划、决定最佳化航路和航行中制导能力。FMS功能的核心是构建飞行计划和根据指定的飞行计划航段、限制和飞机性能构建四维飞机航迹。飞行计划和航迹预测结合起来计算四维航迹，并把所有有关航迹的信息组织后放入飞行计划/剖面缓冲存储器中。

2 飞行计划功能概述

FMS的飞行剖面基础是飞机从起飞机场到目的地机场的一条航路，并提供横向和垂直的飞行计划管理功能。FMS飞行计划功能包括创建飞行计划，编辑飞行计划，储存飞行计划数据库和从数据库调出飞行计划。通常从FMS的导航数据库中提取航路数据，包括起飞机场和跑道、标准的仪表离场 （SID）、途中航路点和航线、标准进场（STAR），和一个有指定目的地跑道的进近程序。一般直到联系上目的地终端区的空管时，才会选择目的地到达 （或进近过渡） 和进近程序。

3 飞行计划功能研究

一旦机组人员建立了航路，包括任何航路限制和性能选择，FMS会根据已制定飞行计划航路信息计算整理生成完整的飞行计划；根据飞行计划航路信息，利用飞机性能数据计算完整的飞行计划参数，包括飞行计划各阶段的油量、时间和距离，以及各航路点的速度、高度、距离、累计距离、预计到达时间、航段时间、累计时间、航段油量、累计油量等参数，以尽量减少飞行成本。

飞行计划可由多种方法构建：

1）预先定义的公司航路

2）通过菜单选择程序或航路

3）手动输入航路点

4）通过数据链接的功能来创建和编辑

飞行计划可以由机组人员随时选择修改，或是通过数据链由航空公司/空中交通管制对飞行计划进行修改，并且可以在不影响现行飞行计划的情况下检查修改的情况。修改过程可以使用单独的修改的飞行计划，或者可以使用第二飞行计划。如果使用单独的修改的飞行计划，完成所有的修改后，机组必须激活修改的飞行计划，成为新的现行飞行计划。

一旦机组人员建立了航路，包括任何航路限制和性能选择，那么它就作为所有的制导和建议数据的引用基础，供航迹预测功能在计算从起飞飞机场到目的地飞机场飞机要飞的水平和垂直剖面时使用。

飞行计划功能能根据方向 （路径的右边或左边） 和距离（最多99nm）产生“平行” 飞行计划。还可以提供可选的功能，即允许从现行飞行计划中选择开始和结束的航路点。要生成完整的水平偏置航路，以确保制导和建议信息符合RNP 航行的需求和RTA功能。

垂直飞行计划由在航路点的速度和高度限制（在、在或之上、在或之下，或者窗口限制），阶梯爬升，（可选的）阶梯下降，（可选的）巡航爬升，速度和高度的战术变化，和在航路点或者下降阶段的风组成。

基本飞行计划的制定过程就是以备降机场为始点，通过最大无油重量（MZFW）及备降场最大允许着陆重量（MLWA）两条限制确定最初的飞机无油重量（ZFW）。进而通过经验公式或者飞行手册图表得到飞行各航段（滑出、爬升、巡航、下降、等待、进近、滑入等）使用的时间、飞过的地面距离以及所消耗的油量。下图是飞行计划流程图。