某型飞机飞管计算机飞行计划轨线计算和分析
总结
飞行计划的每个航路点处预测的飞机垂直状态，每个重要的垂直点处飞机垂直状态，都在飞管计算机里计算并存储。重要的垂直点有爬升阶段的最高点，降落阶段的最高点，速度改变高度，姿态改变时的高度。预测出来的飞机垂直状态很重要因为：
（1）它将显示给飞行员并让飞行员对航线剖面的潜在问题有所警觉，比如横向路径的旁路和非连续点，陡峭的竖向航段;
（2）它将报给空管局以做飞行计划和监视用途;
（3）预测的降落路径是控制飞机从巡航高度飞到目的机场跑道的基础。计算出来的最高降落点会建议飞行员什么时候开始降落。当飞机处于飞管计算机航线降落垂直导航模式时，飞管计算机会通过监控航线的垂直偏差给自动飞行发送垂直速度命令来真实地控制飞机飞到计算好的降落航线。
2 飞行步骤设计工具
步骤设计工具是基于PC机的Windows环境下的软件程序，航空公司可以用，导航数据库供应商能用，飞行步骤设计专员和空管局都能使用。使用这个软件可以分析、设计、测试终端区域飞行步骤和飞管计算机系统使用的同伴的航线。
明确地说，飞行步骤设计工具有以下功能：
（1）测试和编辑已经存在的飞行步骤和航线数据，这些飞行步骤和航线数据包括在已经被加载过的导航数据库里。加载到飞行步骤设计工具里的导航数据库磁盘正是加载到飞管计算机磁盘。
（2）创建、编辑新的飞行步骤和航线。
（3）验证已存在的或经过修改的或新创建的飞行步骤和航线是否符合ARINC424和飞管计算机系统规章。
（4）新建并维持多个补充的导航数据库，这些数据库包含新建的或修改的飞行步骤和航线数据。
（5）将选好的飞行步骤和航线数据以格式化的报告打印出来。
（6）通过使用选择好的飞管计算机性能模型计算选定好的航线的横向剖面和竖向剖面，然后清晰详细地画出并打印出横向路径和竖向路径。
飞行步骤设计工具是真实的Windows程序，可通过Windows的程序管理器进入，包含Windows环境下的所有便利操作，比如鼠标控制，图标表示，菜单选择，可变屏幕大小，等等。飞行步骤设计工具是在微软Visual C++环境下执行的多文档多视图的程序，主要由以下4个组件组成。
①导航数据库飞行步骤编辑器（用于新建/编辑航路点、标准仪器离场程序、标准进近程序和进近程序）。
②导航数据库航线编辑器（用于把飞行步骤合并到完整的航线里去）。
③飞机性能模型和环境模型编辑器（仅适用于737-300，-400，-500）。
④横向竖向飞行剖面图绘图器。
2.1 飞行步骤编辑器
使用飞行步骤设计工具的飞行步骤编辑器窗口，导航数据库的飞行步骤和航路点可以检查、编辑、新建、保存、打印，导航数据库的飞行步骤也即是标准仪器离场程序、标准进近程序、进近程序。这些检查、编辑、新建、保存、打印功能是通过菜单栏、工具栏、各种各样的对话框、列表框、和命令按钮来实现的。用户可以将任意飞管计算机导航数据库磁盘加载到飞行步骤设计工具里面，并在那里显示出来。显示出来的飞行步骤数据可以修改并保存到另一个导航数据库文件里，用户还可以自定义文件名。飞行步骤设计工具可以撤销这个文件但是并不影响导航数据库输入磁盘的数据。类似地，使用数据（航路点等等数据）不管是从导航数据库加载过来的还是手动新创建的数据，新创建的飞行步骤可以构建起来，可以保存、打印。
2.2 航线编辑器
使用飞行步骤设计工具的航线编辑器窗口，导航数据库公司的航线可以检查、编辑、新建、保存和打印，适用的ARINC424和飞管计算机系统规章应用在航线编辑过程和航线编辑完成之后。
简单地点一下工具栏上的画图按钮，就可以画出航线的竖向或横向剖面。我们要画的航线，它必须包含离场机场、目标机场还有至少一个航路点。单独的飞行步骤比如标准仪器离场程序、標准进近程序，是画不出来的。（它们必须包含在航线里然后才能画出来）
2.3 性能模型编辑器
为了预测特定航线必须指定起支配作用的性能模型。性能模型由很多条目组成包括机体/引擎构型、速度计划表模式、环境模型等等。
使用飞行步骤设计工具的性能模型编辑器窗口，性能模型可以检查、新建和编辑。定制化的性能模型可以像文件一样保存起来，之后可以被选定以预测和画出飞行轨道的横向和竖向图。为了简化工作量，性能模型编辑器只允许完整性能模型的子集属性被具体规定（对预测飞机飞行轨道有较小影响的条目都将设置成默认值）。
2.4 飞行剖面图绘图器
使用航线绘图器窗口，对已选好的航线进行预测的横向路径和竖向路径就能画出并打印出来。计算出来的飞行轨道基于性能模型，而性能模型由用户自己指定。用户可以放大图的任何地方，查看周围航路点和导航辅助设备，还可以获得表格格式的飞行轨道信息。另外，还可以画出燃油与时间关系的图，燃油与距离关系的图。飞行步骤设计工具实际上使用了飞管计算机的ADA软件，这个软件重新宿主到PC机上以方便飞行步骤设计工具使用。这确保了飞行步骤设计工具计算出来的显示出来的飞行轨道与飞机在飞管计算机导航控制下飞行的轨道一致。
2.5 飞行步骤设计工具的潜在使用者
飞行步骤设计工具真的是姗姗来迟。下述人员可以立即从中受益：
（1）终端区域飞行步骤的设计人员。很多年来，飞行步骤设计人员在新建、修改终端区域飞行步骤时不得不让飞管计算机供应商参与进来。当前，设计人员使用量角器、圆规、尺子和工程图纸，手动画出他建议的飞行步骤然后提交给飞管计算机供应商以查看飞管计算机能否飞行这个步骤，然后飞管计算机供应商用实验室设备来测试这个新步骤然后将问题反馈给设计人员。在实际操作中，这个过程会反反复复重复直到新的飞行步骤能用。使用飞行步骤设计工具的话，设计人员可以扔掉量角器、圆规，大大降低对飞管计算机供应商的依赖性。
（2）航空公司。航空公司可以有好几种方式来使用飞行步骤设计工具。使用导航数据库已发布的终端区域飞行步骤和导航辅助设备，航空公司可以开发自己公司定制的航线以最小化燃油消耗并最优利用区域内的导航辅助设备。飞行员可以通过飞行步骤设计工具来熟悉自己将要飞行的航线，可以提前让他们提防潜在的问题并留意另外的可选的航线。
（3）飞管计算机产品支持人员和工程人员。无论是在未来的飞管计算机工程开发方面还是在当前的现场产品支持方面，飞管计算机供应商都可以使用飞行步骤设计工具来改善他的服务。飞行步骤设计工具可用于飞管计算机软件测试，日常的导航数据库的测试，问题报告调查，这代替了昂贵的飞管计算机还有飞机仿真实验室设备。
FAA和CAA等监管机构。FAA和CAA这些监管机构可以使用飞行步骤设计工具来检查某型飞机要飞的步骤。使用飞行步骤设计工具，可以对与该飞行步骤相关联的航线进行分析，这个分析是关于地形、噪音敏感区域、障碍物和相邻航线的。
3 结语
为了在自动操作终端区域飞行环境下使飞管计算机达到最佳运作效果，终端区域飞行步骤的设计与飞管计算机之间的协作很有必要进行改善。飞行步骤设计人员不能简单地对形成飞行轨道的所有元素进行负责。这个软件可以让用户很容易地新建和编辑导航数据库飞行步骤和航线并在办公室实际测试飞行中的操作。
参考文献
[1] ARINC CHARACTERISTIC 702A-3.ADVANCED FLIGHT MANAGEMENT COMPUTER SYSTEM. December 15，2006.
[2] Ian Moir， Allan G Seabridge. Civil Avionics Systems. Professional Engineering Publishing UK， 2003.
[3] 赵东伟. 飞行管理计算机水平导航功能的研究[J].山东工业技术，2016，8（16）：127.
[4] 魏志强，王超.飞行管理系统中飞行计划模块的功能设计与仿真实现[J].民用飞机设计与研究，2012，3（3）：22-25.
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