民航飛行技術(shù)與飛行安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究項(xiàng)目指南

民航飛行技術(shù)與飛行安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究項(xiàng)目指南一、項(xiàng)目名稱：民航飛行人員核心勝任能力特征及評(píng)價(jià)技術(shù)研究（一）研究目標(biāo)針對(duì)民航行業(yè)需求，充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，基于多源數(shù)據(jù)融合挖掘、循證和場(chǎng)景重構(gòu)等方法開(kāi)展民航飛行人員核心勝任能力特征及評(píng)價(jià)技術(shù)研究。要求研究方法先進(jìn)，數(shù)據(jù)源可靠；核心勝任能力特征模型科學(xué)實(shí)用，并符合民航實(shí)際；訓(xùn)練與評(píng)價(jià)全面、智能、客觀和準(zhǔn)確；所獲成果對(duì)民航飛行人員的核心勝任能力養(yǎng)成或運(yùn)輸航空飛行員的核心勝任能力持續(xù)訓(xùn)練與管理具有促進(jìn)作用。（二）核心研究?jī)?nèi)容1.基于大數(shù)據(jù)、多源數(shù)據(jù)融合挖掘的飛行人員核心勝任能力要素場(chǎng)景重構(gòu)利用大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)開(kāi)展民航安全和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的證據(jù)分析，通過(guò)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)證據(jù)信息挖掘和融合達(dá)到多源混雜數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)同步，經(jīng)評(píng)估后用于飛行人員核心勝任能力訓(xùn)練科目場(chǎng)景重構(gòu)。2.飛行人員核心勝任能力特征指標(biāo)體系、模型構(gòu)建及評(píng)價(jià)算法結(jié)合EBT訓(xùn)練場(chǎng)景，基于相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)分析不同場(chǎng)景下飛行員核心勝任能力特征，對(duì)不同表征飛行人員展開(kāi)差異性對(duì)比分析，構(gòu)建包括技術(shù)與非技術(shù)技能的飛行人員核心勝任能力特征指標(biāo)體系、模型及評(píng)價(jià)算法。3.飛行人員核心勝任能力訓(xùn)練與評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建基于EBT訓(xùn)練場(chǎng)景重構(gòu)、飛行員核心勝任能力特征模型以及評(píng)價(jià)算法開(kāi)發(fā)飛行員核心勝任能力訓(xùn)練與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有科學(xué)實(shí)用、智能化、多功能、大數(shù)據(jù)多源數(shù)據(jù)融合速度快和客觀準(zhǔn)確等特點(diǎn)。4.飛行人員核心勝任能力訓(xùn)練大綱制定在“2.1”、“2.2”、“2.3”的基礎(chǔ)上，針對(duì)民航飛行人員的核心勝任能力養(yǎng)成或運(yùn)輸航空飛行員核心勝任能力持續(xù)訓(xùn)練與管理，完成《民航飛行人員核心勝任能力養(yǎng)成訓(xùn)練大綱》或《運(yùn)輸航空飛行員核心勝任能力持續(xù)訓(xùn)練大綱》的撰寫(xiě)。（三）主要技術(shù)指標(biāo)1.重構(gòu)的核心勝任能力要素場(chǎng)景具有典型性、針對(duì)性以及可量化分析等特點(diǎn)。2.多源數(shù)據(jù)融合后的數(shù)據(jù)格式支持主流機(jī)型和訓(xùn)練設(shè)備，數(shù)據(jù)源豐富可靠、融合與同步的速度快、智能化程度高。3.核心勝任能力特征指標(biāo)、模型及其訓(xùn)練與評(píng)價(jià)應(yīng)包括技術(shù)性和非技術(shù)性技能，并符合行業(yè)實(shí)際。4.核心勝任能力訓(xùn)練與評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)具有多功能、智能化、實(shí)用性等特點(diǎn)。5.核心勝任能力訓(xùn)練大綱應(yīng)具有科學(xué)性、適用性以及可推廣性等特點(diǎn)。二、項(xiàng)目名稱：飛行訓(xùn)練大數(shù)據(jù)資源池及智慧云平臺(tái)研發(fā)（一）研究目標(biāo)針對(duì)當(dāng)前行業(yè)對(duì)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的教學(xué)管理應(yīng)用、學(xué)術(shù)研究共性需求，解決多源海量飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的獲取及時(shí)性滯后、綜合性應(yīng)用不足、共享程度不高等問(wèn)題，構(gòu)建層次化、高可用的飛行訓(xùn)練大數(shù)據(jù)資源池及其組織存儲(chǔ)、脫敏處理、分層訪問(wèn)機(jī)制，建立集數(shù)據(jù)、工具、方法、環(huán)境等為一體的飛行訓(xùn)練大數(shù)據(jù)智慧云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的及時(shí)獲取、隱私保護(hù)、高效訪問(wèn)和智能分析，為應(yīng)用系統(tǒng)提供安全可靠的數(shù)據(jù)管理，為應(yīng)用研究提供共享開(kāi)放的數(shù)據(jù)服務(wù)和智能工具，為學(xué)院相關(guān)部門(mén)、研究人員開(kāi)展面向飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的安全管理、訓(xùn)練質(zhì)量評(píng)估、大數(shù)據(jù)研究等提供數(shù)據(jù)資源管理及開(kāi)發(fā)工具支撐。（二）研究?jī)?nèi)容1.飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的快速收集、質(zhì)量提升和脫敏保護(hù)。研究以飛參數(shù)據(jù)為核心多源飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的快速收集方法與技術(shù)，研究多源模糊飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量提升技術(shù)，提出可靠的數(shù)據(jù)分級(jí)脫敏方法。2.飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的語(yǔ)義理解與關(guān)聯(lián)融合。建立以飛參數(shù)據(jù)為核心的多源異構(gòu)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的建模表示、自動(dòng)識(shí)別和語(yǔ)義理解方法，研究多源混雜訓(xùn)練數(shù)據(jù)的語(yǔ)義融合、關(guān)聯(lián)同步方法和技術(shù)。3.飛行訓(xùn)練大數(shù)據(jù)資源池的構(gòu)建。構(gòu)建多層次、高可用的飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源池，建立海量異構(gòu)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的組織存儲(chǔ)和分級(jí)訪問(wèn)機(jī)制，開(kāi)發(fā)多層次的應(yīng)用程序接口、數(shù)據(jù)可視化工具和智能分析工具。4.飛行訓(xùn)練大數(shù)據(jù)云平臺(tái)建設(shè)。研究數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)與共享開(kāi)放的協(xié)調(diào)機(jī)制，建立面向不同類(lèi)別用戶的數(shù)據(jù)分級(jí)訪問(wèn)方法，構(gòu)建集數(shù)據(jù)、工具、技術(shù)、方法和開(kāi)發(fā)環(huán)境為一體的飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)云管理平臺(tái)和云計(jì)算平臺(tái)。5.對(duì)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源池和智慧云平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證。（三）主要技術(shù)指標(biāo)1.覆蓋學(xué)院的所有訓(xùn)練飛機(jī)的SD卡數(shù)據(jù)、訓(xùn)練機(jī)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)、訓(xùn)練計(jì)劃數(shù)據(jù)等，采集率高于80%，支持TB-PB級(jí)別的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速訪問(wèn)。2.數(shù)據(jù)的預(yù)處理質(zhì)量、自動(dòng)識(shí)別精度、語(yǔ)義理解融合深度、人-機(jī)-環(huán)數(shù)據(jù)智能關(guān)聯(lián)水平能夠滿足飛行品質(zhì)監(jiān)控、訓(xùn)練質(zhì)量評(píng)估、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用要求。3.云平臺(tái)提供飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、可視化分析、超限事件診斷等工具，支持授權(quán)用戶上傳、測(cè)試、發(fā)布數(shù)據(jù)分析工具。4.資源池及云平臺(tái)能夠在“民航飛行技術(shù)與飛行安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)”現(xiàn)有硬件系統(tǒng)上穩(wěn)定運(yùn)行，可靠性95%以上；數(shù)據(jù)安全保護(hù)等級(jí)達(dá)到2級(jí)以上；支持并發(fā)訪問(wèn)數(shù)不低于100個(gè)。三、項(xiàng)目名稱：高原飛行中的人機(jī)環(huán)關(guān)鍵問(wèn)題研究（“民航飛行技術(shù)與飛行安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”專項(xiàng)，限本實(shí)驗(yàn)室固定研究人員申報(bào)）（一）研究目標(biāo)針對(duì)中國(guó)民航高原運(yùn)行中遇到的主要問(wèn)題：性能與飛行程序、高原氣象、高原人因，進(jìn)行基礎(chǔ)應(yīng)用性研究，為民航高原運(yùn)行單位提供應(yīng)用解決方案，為局方運(yùn)行監(jiān)管提供技術(shù)支撐，為中國(guó)民航在ICAO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)修訂建議中提供理論與技術(shù)支持。（二）核心研究?jī)?nèi)容1.高原性能與AR程序高原環(huán)境一發(fā)失效下沿復(fù)雜飛行程序的規(guī)章符合性性能驗(yàn)證，特別是遠(yuǎn)距障礙物的驗(yàn)證。對(duì)一發(fā)失效遠(yuǎn)距障礙物越障規(guī)范進(jìn)行梳理與對(duì)比，為ICAO標(biāo)準(zhǔn)提供修訂建議。對(duì)一發(fā)失效復(fù)雜航跡下整個(gè)全程凈航跡構(gòu)建進(jìn)行研究，提供規(guī)范化的、快速的規(guī)章符合性驗(yàn)證手段。對(duì)高原型飛機(jī)的適航審定條款進(jìn)行系統(tǒng)梳理，為國(guó)產(chǎn)大飛行高原適航審定提供技術(shù)支持。對(duì)比研究高原環(huán)境下AR離場(chǎng)程序規(guī)范及FOSA安全評(píng)估，為ICAO標(biāo)準(zhǔn)修訂提供建議。2.高原氣象預(yù)報(bào)分析研究典型高原航路高低空流場(chǎng)特征、飛機(jī)顛簸產(chǎn)生的天氣和氣候背景及成因、高原航路飛機(jī)顛簸/風(fēng)切變形成的概念模型。為高原航路大風(fēng)、顛簸的預(yù)報(bào)提供理論支撐?；陲w機(jī)探測(cè)數(shù)據(jù)，融合衛(wèi)星、探空及再分析資料，分析研究大氣波譜時(shí)空特征差異性的波動(dòng)源識(shí)別歸類(lèi)及天氣背景分析。通過(guò)高分辨率中尺度數(shù)值模擬，開(kāi)展基于數(shù)值模式產(chǎn)品的高原飛機(jī)顛簸預(yù)報(bào)性能評(píng)估研究。3.高原人因工程對(duì)高高原機(jī)場(chǎng)缺氧環(huán)境飛行員認(rèn)知能力、操作績(jī)效/工效研究，驗(yàn)證嚴(yán)重影響閾限高度/缺氧程度，為相關(guān)飛行標(biāo)準(zhǔn)修訂、飛行員認(rèn)知能力訓(xùn)練提供依據(jù)。對(duì)高高原飛行環(huán)境和任務(wù)對(duì)飛行員疲勞影響研究，考察不同高高原機(jī)場(chǎng)缺氧環(huán)境和飛行任務(wù)對(duì)飛行員疲勞發(fā)生發(fā)展的影響程度，為高高原疲勞風(fēng)險(xiǎn)管理提供依據(jù)，為相關(guān)飛行標(biāo)準(zhǔn)的制訂/修訂提供支撐。（三）主要技術(shù)指標(biāo)1.建立任意復(fù)雜組合起飛飛行航跡規(guī)章符合性快速判定方法，可適應(yīng)傳統(tǒng)、RNAV、RNPAR一發(fā)失效應(yīng)急程序。提出AR離場(chǎng)程序規(guī)范、ICAO標(biāo)準(zhǔn)修訂建議。2.形成高原飛行氣象環(huán)境資料庫(kù)。累積可用于后續(xù)研究的不少于1年的飛機(jī)探測(cè)、衛(wèi)星及探空數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)高原航路氣象環(huán)境下的精細(xì)化三維數(shù)值模擬，具備高原航路飛行氣象環(huán)境的評(píng)估能力。3.自變量和因變量以及無(wú)關(guān)變量/控制變量的設(shè)計(jì)盡可能接近高高原飛行環(huán)境條件和飛行任務(wù)，所編制的心理學(xué)測(cè)量工具具有較高的信度、效度以及預(yù)測(cè)符合率。四、項(xiàng)目名稱：ARJ21飛機(jī)RNP運(yùn)行能力建設(shè)可行性及關(guān)鍵技術(shù)研究（“民機(jī)飛行與運(yùn)行技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”專項(xiàng)，限本實(shí)驗(yàn)室固定研究人員聯(lián)合中商飛團(tuán)隊(duì)申報(bào)）（一）研究目標(biāo)結(jié)合ARJ21飛機(jī)特點(diǎn)，借鑒國(guó)際成熟機(jī)型樣例，研究適合國(guó)內(nèi)特殊復(fù)雜機(jī)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境的RNPAR最小系統(tǒng)配置和適航符合性要求，并符合局方關(guān)于運(yùn)行審定的相關(guān)咨詢通告要求，同時(shí)制訂一套適合該機(jī)型的RNPAR運(yùn)行批準(zhǔn)解決方案。同時(shí)針對(duì)后續(xù)擬開(kāi)展的試飛驗(yàn)證中RNPAR審定試飛特殊要求和試飛機(jī)場(chǎng)空域地形限制，設(shè)計(jì)1-2套具備可行性的RNPAR審定試飛專用程序，滿足《實(shí)施區(qū)域?qū)Ш降腞NP的最低航空系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)》（RTCADO-236C）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，并通過(guò)合理編排航段，以顯著降低試飛風(fēng)險(xiǎn)和試飛架次，縮短適航審定周期。為提升航空運(yùn)營(yíng)人在ARJ21飛機(jī)的RNP運(yùn)行保障能力，在新開(kāi)特殊復(fù)雜機(jī)場(chǎng)運(yùn)行航線準(zhǔn)備前期中充分利用性能軟件分析運(yùn)行航跡的風(fēng)險(xiǎn)源，降低在模擬機(jī)和實(shí)地驗(yàn)證環(huán)節(jié)的非必要驗(yàn)證項(xiàng)，提高驗(yàn)證效率。因此需優(yōu)化現(xiàn)有的ARJ21PES性能分析軟件中航跡模擬模塊，增設(shè)RNP運(yùn)行航跡的模擬分析能力，同時(shí)兼容國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ARINC424數(shù)據(jù)庫(kù)編碼格式的讀寫(xiě)，提升到與國(guó)際先進(jìn)的主制造商性能軟件產(chǎn)品功能性保持一致。并借助航空運(yùn)營(yíng)人的RNPAPCH和RNP1運(yùn)行數(shù)據(jù)（如QAR數(shù)據(jù)）開(kāi)展RNP飛行數(shù)據(jù)分析、制定RNP飛行數(shù)據(jù)分析方案（超限事件）和設(shè)定RNP飛行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)閾值等。（二）核心研究?jī)?nèi)容1．根據(jù)RTCADO-236C規(guī)范和驗(yàn)證航空器的RNPAR適航符合性要求，涵蓋性能要求和功能要求符合性檢查和擬申請(qǐng)的限制條件可行性分析；2．依據(jù)AC20-138C和AC120-29A等規(guī)范和已有RNP數(shù)據(jù)論證各類(lèi)航徑終止碼的飛行技術(shù)誤差FTE、導(dǎo)航系統(tǒng)誤差NSE等，并實(shí)現(xiàn)合規(guī)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析模型；3．篩選各特殊復(fù)雜機(jī)場(chǎng)RNPAR程序特點(diǎn)，設(shè)計(jì)具備驗(yàn)證可行性的RNPAR審定試飛專用程序；4．優(yōu)化ARJ21PES性能分析軟件的航跡模擬模塊（COP）支持RNP運(yùn)行航跡模擬分析功能；5．開(kāi)展基于航空運(yùn)營(yíng)人QAR運(yùn)行數(shù)據(jù)的RNP飛行數(shù)據(jù)分析、制定RNP數(shù)據(jù)分析方案和設(shè)定RNP數(shù)據(jù)閾值，驗(yàn)證和優(yōu)化RNPAPCH和RNP1能力。（三）主要技術(shù)指標(biāo)1．制定一套最低受限且符合RNPAR適航審定標(biāo)準(zhǔn)的最低系統(tǒng)配置方案；2．設(shè)計(jì)兩套涵蓋RNPAR程序設(shè)計(jì)典型驗(yàn)證要素的審定試飛專用程序；3．編寫(xiě)PESCOP模塊RNP運(yùn)行航跡模擬分析功能代碼優(yōu)化PES軟件；4．分析航空運(yùn)營(yíng)人100次以上的RNPAPCH和RNP1運(yùn)行采樣數(shù)據(jù)（涵蓋最后進(jìn)近、復(fù)飛、中間進(jìn)近和離場(chǎng)等不同階段），制定適應(yīng)于ARJ21飛機(jī)RNP運(yùn)行超限事件和RNP數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)閾值。五、項(xiàng)目名稱：自適應(yīng)通航應(yīng)急救援氣象保障系統(tǒng)研發(fā)（一）研究目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中低空危險(xiǎn)天氣監(jiān)視關(guān)鍵技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)中低空危險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)基于氣象安全決策的通航應(yīng)急救援路線規(guī)劃技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)地理信息、氣象信息、通訊導(dǎo)航信息等的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援氣象保障自適應(yīng)部署關(guān)鍵技術(shù)突破。基于以上研究，研發(fā)“自適應(yīng)通航應(yīng)急救援氣象保障系統(tǒng)”，并完成系統(tǒng)的應(yīng)用示范。（二）核心研究?jī)?nèi)容1.中低空氣象情報(bào)快速收集處理方法研究基于先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如5G），實(shí)現(xiàn)多源氣象數(shù)據(jù)的快速收集；開(kāi)展氣象大數(shù)據(jù)大規(guī)模并行處理算法研究，實(shí)現(xiàn)氣象大數(shù)據(jù)秒級(jí)的處理能力。2.自適應(yīng)數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)開(kāi)展自適應(yīng)數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，開(kāi)展基于循環(huán)更新的快速資料同化系統(tǒng)研制，開(kāi)展區(qū)域自適應(yīng)物理參數(shù)化方案優(yōu)化研究，開(kāi)展數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果大規(guī)模并行后處理算法研究。3.中低空危險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)研究基于數(shù)值預(yù)報(bào)、多源氣象觀測(cè)等，開(kāi)展強(qiáng)對(duì)流、風(fēng)切變、低云低能見(jiàn)度、飛機(jī)積冰、大風(fēng)、強(qiáng)降水等中低空重要通航飛行危險(xiǎn)天氣預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù)研究。4.氣象安全決策通航應(yīng)急救援路線規(guī)劃研究基于深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，結(jié)合飛行情報(bào)區(qū)、實(shí)時(shí)氣象觀測(cè)信息、氣象預(yù)報(bào)信息、下墊面地形、可用起降機(jī)場(chǎng)（起降平臺(tái)）、救援中心位置和救援力量配置等信息，開(kāi)展通航應(yīng)急救援最優(yōu)路線、最優(yōu)飛行高度規(guī)劃研究。5.應(yīng)急救援系統(tǒng)自適應(yīng)技術(shù)研究開(kāi)展自適應(yīng)技術(shù)研究，針對(duì)重大突發(fā)事件發(fā)生時(shí)間和詳細(xì)位置，有針對(duì)性的針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的系統(tǒng)部署。6.應(yīng)急救援系統(tǒng)快速發(fā)布技術(shù)研究開(kāi)展系統(tǒng)多渠道氣象保障信息