航空航天概论篇1
关键词：素质教育；通识教育；航空航天科技
aeronauticsandaerospaceofgeneraleducation
wenXin，Zhangwenhao，QinYuqi
ShenyangUniversityofaeronauticsandastronautics，Shenyang，110136，China
abstract：DiscussedtheproblemofknowledgestructurewhichChinesecollegesanduniversitiesfacingproblemsatthepresentstage，combiningwiththeaerospaceandaerospacegeneraleducation.Bytheirownpersonalexperience，theauthorsummedupthecontent，meaningandpurposeoftheaerospaceandaerospacegeneraleducation.Basedontheanalysisofvariousproblemsrelatedtothe“introductiontoaerospacetechnology”asaliberaltextbook，thisarticlegiventheteachingimprovementandreformproposalsaboutthetextbookofaerospaceandaerospace.
Keywords：quality-orientededucation；generaleducation；aeronauticsandastronautics
随着高校课程改革的不断深入，通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时，由于科学技术和经济的飞速发展，航空航天技术开始走进人们的日常生活，并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就，更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要，目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业，如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时，一些普通高校，如南京财经大学，也将航空与航天（也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览）作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会，并参考欧美高校开设通识课的教学模式，探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。
1我国专业化教育模式的问题与通识教育
1.1现阶段我国高校人才培养模式面临的问题
我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期（20世纪80年代）和特定社会背景（生产力亟待恢复）中的选择，这个选择尽管在当时有合理性，并对我国社会发展起到了积极作用，但却不适应今天社会发展的需要。
我国目前的高等教育过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内，不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了，高等教育的专业化做得越好，学生就越难适应变换了的工作，面临的情况可能就越糟糕。
社会和技术发展日新月异，旧的工作岗位不断消失，新的工作岗位不断出现，高校里专业调整的步伐，无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化，既要培养学生的专业能力，又要培养学生的“一般”能力。
1.2通识教育起源和目的
通识教育，国外称“Generaleducation”，也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通识教育源于19世纪[6-8]，当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂，于是提出通识教育，目的是让学生对不同学科的知识有所了解，将不同领域的知识融会贯通。20世纪，通识教育成为欧美大学的必修科目。今天，欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史，目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。
在我国，通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”，《中庸》主张做学问应“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化，融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以，通识教育旨在培养“通才”，它的培养目的是提高人的整体素质，强调整合不同领域的专业知识，重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力，同时也重视培养人的情志等。
2航空与航天通识教育的意义
航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1，2]，其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣，更主要的是为学生专业课学习奠定基础，它在很大程度上起到了专业导论的作用。
近年来，我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育，其教学目的包括如下几个方面。
2.1提高大学生的整体文化素质
大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才，开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识，还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程，不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识，同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。
2.2提升大学生的民族自豪感
中国作为东方的文明古国，向往飞翔的梦想由来已久，嫦娥奔月的美丽传说，万户飞天的勇敢实践，表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习，让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩，学习伟大的航天精神，增强学生的民族自信心。
2.3鼓励大学生在困难面前勇于攀登
学生通过航空与航天课程的学习，了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，通过这样的教育，激发学生努力奋进，敢于开拓创新。
2.4启发学生规划未来人生
航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维，尤其是航天器的出现，极大地推进了人类对宇宙的探索，人们对宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过，“昨天的梦想是今天的现实，今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识，很多人开始重新思索这些问题，人类存在的意义何在？人类怎样存在？
3航空与航天通识教育的教材问题与改革
3.1教材方面的问题
航空航天技术在非专业大学生眼里，是十分神圣的，因为宇宙的奥秘神秘莫测，很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课，目前我国没有一本适合通识教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等，由此带来很多问题。
（1）专业性很强
翻开《航空航天技术概论》教科书，插图不少，可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言，内容过深，尤其是文科学生，没有工程概念，理解起来非常困难。
（2）内容单调乏味
细看“代用”教材的文字内容，大多是定义和概念，枯燥乏味，对非专业学生而言，即便把这些内容熟记于心，又有何意义？另外，由于书本的空间有限，介绍性的内容往往类似于纲要。
（3）课后练习或思考题没有价值
思考题是运用大脑思考后得出答案的题目，而目前的“代用”教材章节后的思考题，不适应时代的发展，以第一章课后思考题为例，“试述直升机的发展史，试述火箭、导弹发展史”，很多学生认为是“百度题”，学生只要灵活运用手中的工具，就可以“百度”到答案，这类题能算是思考题吗？
（4）条理性很强带来的问题
航空与航天是两个明显不同的概念和领域，尽管有联系，但对于非专业的学生而言，不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线，航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1，2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机，统统纳入同一章节，对于非专业学生，理解起来稍显费力。再如，《飞行器构造》这章内容中，既有航空器的构造，也有航天器的构造，根据整体教学效果分析，这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。
另外，由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式，加之应试教育的长期导向作用，使基础教育在单一学科教育上越来越深入，学科分化加剧，基础教育功利性越来越明显，而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化，缺乏思辨性、创造性思维的模式，对中华民族的智慧培养是非常不利的。
综上所述，航空与航天作为通识教育课程，不是必修课的陪衬，更不是专业课的附庸，其重要性并不比专业课低。“君子性非异也，善假于物也”，学好航空与航天课程，掌握其相关知识，有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。
3.2教材改革的建议
对于航空与航天课程，只有拓宽知识面，全面介绍不同学科研究对象的特点，才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础，课程内容应具有前瞻性，把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时，拓宽学生的知识面。
航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此，如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课，该课程内容应集知识性、趣味性于一体，需要教学内容丰富多彩，由风筝飞行延伸到飞机，由早期火箭延伸到各种导弹，由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船，由恐龙灭绝延伸到宇宙探索，让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书，名字起得非常好，叫“没有公式的航空航天技术”，值得我们借鉴。
以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看，对于航空与航天的通识教育，其知识与内容应该注重“启蒙”，致力于开展大众化的教育，太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性，可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书，以漫画的形式将知识传授给学生，让学生在欣赏之余学习到很多知识，两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。
4结束语
航空与航天通识教育旨在拓宽大学生的知识面，优化学生的知识结构，提高学生的综合素质，所以航空与航天通识教育内容的重点应该放在宏观任务、飞行过程及定性的知识方面，让学生通过对航空航天探索过程的学习，认识“团结就是力量，协作凝聚希望”的内涵。真正认识“综合国力的竞争，不仅是经济实力、科学技术和军事水平的竞争，更是民族精神力量的竞争”；了解航空航天先驱们在攀登科技高峰的伟大征程中，以特有的崇高境界、顽强意志和杰出智慧，铸就了辉煌的航空航天历史。而不应该过多地描述技术及其材料性能分析、机构设计、通信与仪表等工科技术的细节。特别是对于基础理论的要求，应该建立在普及教育的数理化基础上，尤其注意不要作为专业导论。希望改革后的航空与航天通识教育课程在提高学生综合素质方面发挥更多的作用。
参考文献
[1]王文虎.“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技资讯，2007（7）：78.
[2]邢琳琳，马文来.公共选修课《航空航天概论》教学初探[J].中国科技信息，2009（3）：257-258.
[3]orillionmF.interdisciplinarycurriculumandstudentoutcomes：thecaseofageneraleducationcourseataresearchuniversity[J].theJournalofGeneraleducation，2009，58（1）：1-18.
[4]李曼丽.通识教育―一种大学教育观[m].北京：清华大学出版社，1999.
[5]金娟琴，谢桂红，陈劲.浙江大学通识核心课程建设的探索与实践[J].中国大学教学，2012（8）：44-45.
[6]庞海芍.通识教育课程建设的困境与出路[J].江苏高教，2010（2）：63-66.
[7]黄坤锦.美国大学的通识教育[m].北京：北京大学出版社，2006.
[8]曾开富.哈佛大学与麻省理工学院学科布局的比较研究[J].清华大学教育研究，2006（S1）：135-143.
航空航天概论篇2
如果你不幸被滞留机场，试图从位于机场大厅的航空公司服务柜台获取更多信息基本不可能。当天，在深夜的机场大厅中，航空公司的柜台前只有一位值班的地面服务人员，而年轻的女员工除了一脸疲惫地不停道歉以及提供改签服务之外，几乎无法再提供任何有效信息――身处“服务链”最底端的她没有更多获得航班信息的渠道，也没有向乘客作出“航班取消，立即安排酒店休息”的权力。于是，凌晨一点，所有人都已精疲力尽。
今年7月21日，交通部布了新的《航班正常管理规定》，其中一条规定引起了民众的广泛议论――“由于天气、突发事件、空中交通管制、安检以及旅客等非承运人原因，造成航班在始发地出港延误或者取消，承运人应当协助旅客安排餐食和住宿，费用由旅客自理。”
然而在笔者看来，非航空公司原因造成的始发地延误，由航企承担饮食住宿的确有点冤。虽然此前国内肮企一直这么做，但文也应被视为一种增值服务，毕竟即使是在新规之前，也没有明文规定航空公司要为始发地的天气原因买单。
不过，当所有人都在讨论这条规定之时，笔者想问，关于延误，我们在乎的真的是那一晚酒店的钱吗？非也。
事实上，我们更在乎的是信息对等，是获得延误航班的起飞计划，是如何规划未来的行程，而并非被动地呆坐在登机口的椅子上一遍又一遍听“我们抱歉的通知…”谈到信息对等，其实很多乘客并不知道，延误时，飞行员也会一次次向塔台管制员要起飞时间，管制员则会根据航路、降落机场实际情况或更高一级部门的要求告诉飞行员有没有时间，有多少时间。遗憾的是，机组或航空公司并没有把这些信息及时通告乘客。很多时候，正是因为这―级信息通告的缺失，造成了乘客与航空公司之间的矛盾。
那么这次，新的《航班正常管理规定》明确，航空公司必须及时、定时向旅客通告延误原因、预计延误时间等航班动态，同时，由于流量控制、军事活动等原因造成的延误，空管部门也必须每30分钟向航空公司通告航班动态信息。
另外，作为比乘客拥有更多信息源的航空公司，应该综合这些信息对航班的延误情况作出预判，并将选择权交给乘客，而非捂着信息不放，让旅客干等。
例如北京暴雨，某家肮空公司从上海、广州、重庆、西安、中卫、海拉尔等多地飞往北京的航班都被流控，间歇放行，此时最容易被首先放行的航班一般是上海、广州，其次是重庆、西安，最后才是中卫、海拉尔。对此，航空公司应该对航班的放行概率做出判断并告知乘客。像中卫、海拉尔这类小型机场被放行概率极低的话，航空公司可以说肮班取消概率90%，仅有10%的可能性会起飞。乘客可以及时选择改签次日航班，或者继续坚守10%的可能。
航空航天概论篇3
对于水上交通环境的概念,目前在学术界还没有一个统一的说法;不同的学者从不同的研究角度出发有不同的定义。目前比较典型的定义是《海上交通工程》一书中提出的:船舶运动所处的空间和条件。
该定义对水上交通环境所包含的主要内容作了较详细的解释或说明,为我们研究水上交通环境提供了极大的帮助。然而该定义主要针对海上或海港中的船舶航行而提出的,对内陆水域中的舟部白航行片与况讨论较少。为了增强水上交通安全意识、保障船舶航行安全、营造舟翻白航行的良好空间,我们有必要全面讨论一下水上交通环境这一概念的内涵和基本构成。
二、水上交通环境的概念
环境的概念有广义和狭义之分,广义的环境目前还没有一个统一的说法。《中国大百科全书(环境科学卷)》,“环境”一词一般是指“围绕着人群的空间,及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体。”西方通用的《韦氏新大学词典》(第9版)中“环境”一词的含义是“环绕的情况、物体坏口条件。”
综_丘所述,对.环境的广义定义可以这样认为:环境是个相对的概念,一般是指围绕某个中心事物的外部世界;中心事物的不同,环境的概念也郊宣之不同。
本文就是想引用广义环境的思想来讨论水上交通环境的概念。水上交通环境是指以水上交通工具(本文主要是指船舶)为中心对象的环绕舟朋白运动的世界。构成翔酗白运动世界的因素有很多,主要考虑对船舶航行及水上交通形势产生影响的因素。
有了上面的定义框架,下文就根据定义划分一下水上交通环境的具体内容,并简要解说各要素对船舶航行造成的基本影响。
三、水上交通环境的内容及要素
水上交通环境是一个开放的系统,其内容随着研究、探索的深人而不断丰富、完善。根据对船舶均蒯于造成影响的控制策略范畴不同,我把水上交通环境的内容划分为天然和人为两大范畴。
1.禾然的水上交通环境
本文将天然存在而未经人为改造或不含人为因素的水上交通环境要素归纳为天然的水上交通环境。天然的水上交通环境要素对船舶航行的影响是由于其天然属性所决定,要控制这些因素对舟部白航行的影响主要靠掌握其基本规律和属性,进才孙页防、预控和利用。
(l)水域的自然环境
本文所指的水域包括海区水域和内河水域。船舶运动所处的水域自然环境主要包括气象、水文、水;咖亩质等。
¹气象:主要包括风、气温、降水、雾、雪、雷慕等。
风对船舶的影响主要是致使船舶产生改向、变速、漂移;而大风及台风则可能倾覆和吞没船舶。极端气温使船员难以作业和导致启肋白无法航行。降水、雾、雪主要是影响殉助白的能见度。雷暴则会对舟部白的通信系统产生千扰和破坏。
º水文:主要包括潮汐、潮流、波浪、水流及水深等。
在海区、海港水域,我们主要考虑潮流、潮汐、波浪等。潮流的主要影响是使船舶偏离计戈U航线和改变航速。潮汐影响船舶的吃水条件。船舶进出港时,当水深条件不足时,我们通常避开低潮,选择合适潮高进出港。波浪则使船舶产生摇荡表现为楼袭恶、纵摇、垂摇。
在内河水域,我们主要考虑水流、水深。水流将产生水流作用力使船舶产生变速、改向和漂移。水深主要影们翩吕舶的吃水。»水域底质、碍舟彭吻水幼东质及其演变直接导致航道的变迁。如果没有及时发现航道的实际变化,将会导致船舶的触礁和搁浅。水域中的碍航物如果没有及时发现和清除,将导到动吕舶与碍航物的碰撞。
(2)天然的航道条件
航道有天然航道和人工疏浚航道之分,各自对钧部白航行的影响也有所不同。这里指天然航道,即未经人为改造的航道。其内容主要包括通航宽度、通航水深、航道曲率半径、净空宽度、净空高度。在内河及受限水域中,天然航道的尺度将在一定程度上限制船舶的航行。
(3)影响舟韵白髦从性的主要外界因素
¹风、流的影响
前面已经讲过风、流对船舶航行的影响表现为风和流作用将致使船舶改向、变速、漂移。在这里简要讨论一下风、流对船舶操纵性的影响。风作用还会导致舟邵白产生横倾、偏转、操舵保向性能变差。流蒯合舶操纵性的影响相对来说要复杂一此,由于流速、流向、流态影响舟肋白螺旋桨和舵的工作状况,船舶受均匀吐水流作用,航速和冲程、舵效、回转性能将会受到较大影响。
º受限水域对,舟助白的作用:主要包括浅水效应、岸壁效应、船间效应。
浅水效应导致船舶阻力增大,船速下降,船舶回转阻有旨下降,航向稳定性变好,而在水域两侧深浅不同的河段还会产生航向难控现象。岸壁效应有岸推和岸吸两种,岸推现象将使船首偏向河心,岸吸现象使船尾偏向岸壁。船间效应产生的相互吸引或抖沂作用致使均酗白波荡和偏转,而发生碰撞。
2.人为的水上交通环境本文将凡是涉及到人为因素的水上交通环境要素归纳为人为的水上交通环境。人为的水上交通环境要素对船舶航行的影响都与人为因素有关,只是方式和程度有所不同。要控制人为的水卜交通环境要素对船舶航行的影响:一方面要控制其天然属性产生的影响,另一方面则要对入员和人为操作进行科学管理和控制。
(l)人为创造的海事法规及海事管理乎荀拖
为了从带iJgh保障航海安全、保护水域助航设施及环境、防止船舶污染水域,1mo和我国政府市徒了相应的海事公约、法知环口海事管理士勘拖。¹人为制定的海事公约及法规关于保障航海安全的公约及法规:主要包括,国际海上人命安全公约(solas公约),中华人民共和国海上交通安全法,中华人民共和国内河交通安全催妊里条例等。关于保护海洋环境的公约及法规:国际防止船舶造成污染公约(marpol公约),中华人民共和国海洋环境保护法,中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例等。º人为制定的海事管理措施主要包括:船舶登记与签证、psc监控措施、舟助白安全作业监督;引航报务、航千孙函告服务、vtS监控、船舶定线制;水上水下施工作业催社里等、航标条例、航道管理条例等。
(2)水域的船舶通行状况
水域的交通状况主要由该水域的蟾舶通行状况所表现,水域的船舶通行状况包括船舶个体表现的运动特性和均的白群体形成的运动态势两大类。船舶个体表现的运到珠芋性主要是船舟白领域范围、舟助白避碰行为。这些内容与人为操作有着直接的关系。舟翻白群体的运动态势主要包括均部白流、均细白流量、航迹分布、船舶密度分布、舟啪白速度分布。这些群体要素与人为因素间接相关。船舶个体表现的运云圳寺性和船舶群体形成的运动态势直接影响着该水域的交通状况好坏。有序、和谐的交通状况将从宏观卜保障船舶航行的安全。
(3)人为仓lJ8的航行保障设施
为了保障均翻白的安全航行,我国政府修建或设立了配套的舫行保障设施。主要包括助航设施和导航设施。¹人为创造的助航设施主要包括规划舟解各、修建港口、疏浚航道、设立锚地、修建防波堤等。念潞的规划主要是为了指引船舶航行。修建港口通常供船舶靠离和停泊。疏浚航道主要是为了适应航运和经济的发展,人工疏浚和加大航道尺度以供各类船舶通行。锚地可以i助吕舶安全临时停泊,以装、卸货和等候进港。防波堤减少了风浪和潮水对进出港舟助白的冲击力。º人为创造的导航设施人为创造的导航设施主要包括航标和通信导航设施。航标供均助白确定船位、航向、避离危险,使船舶沿航道或预定航线安全航行。通信导航设施供均助白导航和进行无线通信。
四、总结
水上交通环境的内容和要素极其繁多,并且水上交通环境是一个开放和逐步完善的系统,本文就不做详尽的例举和划分。本文仅对水上交通环境的定义和构成要素戈吩作出探讨,解说各要素对船舶航行造成的影响,以嘴更深析和整合组成水上交通环境的各个要件,希望能为深人和系统地讨论水上交通环境的概念作些尝试或探索。
讨论水上交通环境的概念并不是单纯为了讨论一个名词概念,而是为了丰富、完善水上交通环境的内容及要素,及以后分析这些要素的基本属性、形成原因、对船舶脚于的影响及其在大水上交通环境中的作用和地位,启发探索水上交通环境的思路和方法,以制定科学、系统的方法来控制这些要素,为保障船舶安全航行,保护海洋环爆豁及务。
五、展望
水上交通环境是一个开放的、科学的系统,为了保障船舶和人命、财产安全,保护海洋环境,使舟部白在各种水域中航行时,都有一个安全、和谐的通航环境,笔者认为针对下列几点,对水上交通环境这一系统作进一步的讨论和探索是有必要的:
(l)全面探索水上交通环境的内容和要素,以系统和科学地整合水上交通环境的概念。
航空航天概论篇4
关键词：高轨环境；GnSS；可见性；几何精度因子
中图分类号：V249.32+8文献标识码：a文章编号：1673-5048（2017）01-0018-10[SQ0]
引言
当前在轨运行的全球导航卫星系统（GlobalnavigationSatelliteSystem，GnSS）包括美国的全球定位系统（GlobalpositioningSystem，GpS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLobalnayanavigatsionnayaSputnikovayaSistema，GLonaSS）、中国的北斗卫星导航系统
（BeiDouSystem，BDS）以及欧盟的伽利略卫星导航系统（GalileoSatellitenavigationSystem，Galileo）。随着四大卫星导航系统的不断增强和完善，能够为在轨航天器提供更加广泛的导航授时服务[1]。
适用于航天器的GnSS导航技术可以为各类中低轨卫星和载人航天器提供实时的高精度轨道数据[2]，大幅降低了地面测控网的负担。但是，由于GnSS导航卫星发射天线朝向地球，且主瓣信号发射夹角有限[3]，当航天器轨道高度超出GnSS星座时，仅能接收到来自地球另一面的导航卫星信号[4]，因此在高轨环境中，受地球遮挡的限制以及信号自由空间损耗的加大，GnSS导航卫星可见性和信号品质将会变得很差，部分时间段内无法满足4颗导航星的最低要求；同时，由于高轨航天器轨道高度非常大，并且接收信号来自地球另一面，严重影响了可见星几何构型[5]，导致几何精度因子的激增。因此，目前GnSS应用范围仍局限于中低轨道航天器[6]。
导航卫星可见性及几何精度因子是评价GnSS服务性能的两个重要指标[7-8]，制约着GnSS导航解算精度、可用性以及完备性等。导航卫星可见性指当前时刻在接收机天线所在位置能够观测到的卫星数目[9]，一般情况下只有当可观测星数目不小于4颗时才可以完成全维导航[10]（pVt）；几何精度因子（Dilutionofprecision，Dop）表示接收机观测误差与定位误差之间的比例关系，一般与可见性以及可观测星的几何构型有关[11-12]，Dop越小，则由相同观测误差导致的定位误差越小[13]。
基于GnSS的高轨航天器自主导航技术是目前国内外的研究热点，尚处于探索之中，分析高轨
环境中GnSS可见性及几何精度因子，有利于高轨航天器轨道参数的优化设计，对于改善航天器导航定位精度、提高航天器自主导航能力具有重要的现实意义和应用价值，也可以为将来中国北斗卫星导航系统的实际航天器轨道应用打下坚实的基础。
1高轨航天器轨道及GnSS星座模拟
1.1高轨航天器轨道模拟
高轨环境主要包括地球同步轨道（Geosynchronousorbits，Geo）和高偏心率轨道（Higheccentricityorbits，Heo）。处于Geo的航天器运行周期与地球自转周期相同，为23小时56分4秒，定点于赤道上空35786km的某一点。Geo航天器具有地面覆盖区面积大的优势，单颗航天器即可覆盖地球表面的40%，因此等间隔分布的3颗航天器可实现除极地外的全球覆盖。Heo航天器远地点的轨道高度一般高于35786km，由于在远地点附近运行速度较慢，航天器对远地点下方地
面区域的覆盖时间超过12小时；同时，具有大倾角的Heo轨道可以覆盖地球的极地地区。
为了分析高轨环境下GnSS的可见性及几何精度因子，以Geo及典型的Heo卫星轨道设计参数[2]为基础，模拟高轨航天器的运行轨道，得到Geo和Heo航天器的运行轨迹（视角垂直于赤道平面）如图1所示。
1.2GnSS星座模拟
GpS星座可认为是一个定制的walker星座，
GLonaSS星座由三根相距120°的中圆地球轨道组成，每个轨道上均匀分布8颗卫星，每颗卫星相距45°[14]，运行周期均为11小时15分44秒。
BDS空间星座由5颗地球同步轨道（Geo）卫星、27颗中圆地球轨道卫星（均匀分布）和3颗倾斜地球同步轨道（iGSo）卫星组成。Geo分别定点于东经58.75°，80°，110.5°，140°和160°。
Galileo星座由三倾角为56°的中圆地球轨道组成，每个轨道上均匀分布7颗卫星[15]。
四大GnSS卫星导航系统的星座具体轨道参数如表1所示，并给出GpS以及BDS的星座仿真结果分别如图2和图3所示。
2高轨环境GnSS可见性分析
2.1Geo及Heo可见性分析
由于Geo或Heo航天器轨道位于GnSS导航卫星的上方，因此航天器搭载接收机只能接收来自地球另一侧的卫星信号；同时，导航卫星下视天线的主瓣信号发射夹角为42.6°，当航天器轨道高度超过3000km时，GnSS的可见性将变差[16]，而在高轨环境中，被地球遮挡部分（地影区）夹角为27.7°（如图4所示），则有效主瓣服务区仅为7.45°，严重影响了高轨环境中GnSS导航卫星的可见性。
从图中可以看出，在Geo航天器运行周期内，相比于其他卫星导航系统，北斗卫星导航系统的可见性最好，观测到4颗可见星的时长约为2小时，观测到3颗可见星的时长约为3小时，明显优于其他卫星导航系统。由于北斗卫星导航系统采用了meo，Geo以及iGSo三种轨道，分布有35颗导航卫星，因此在高轨环境的可见性方面具有优势。相比之下，由于GLonaSS的轨道倾
角较大，对于Geo这类轨道倾角为0°的航天器运行环境，导航卫星的可观测能力较差，图中显示，在Geo航天器运行周期内始终无法观测到4颗GLonaSS导航卫星。
根据图5及上述分析可知，采用单个独立的卫星导航系统难以满足全维导航的最低可见星数要求，因此，为了实现Geo航天器的全时空自主导航，需要搭载多模GnSS接收机。
图6所示为Geo航天器运行周期时间内，接收所有GnSS卫星导航系统信号的可见星数变化曲线。图中显示，采用全GnSS星座能够显著改善Geo环境的导航卫星可见性，整个运行周期内至少能够观测到1颗导航卫星，最佳状态为10颗可见星，平均可见星数为4.47颗，大于4颗的最低要求。图7表示可见星数的统计结果，从图中可以看出，采用全GnSS星座时，可观测导航卫星不少于4颗的概率约为63.74%，而观测到1颗卫星的概率仅为4.51%，能够满足GnSS连续导航定位的要求。
（当Heo航天器运行高度超过导航卫星轨道高度时）中，GnSS四大卫星导航系统的可见性分析。图中显示，当航天器处于Heo环境中时，所有GnSS卫星导航系统的可见性均较差，运行周期内可观测导航卫星难以达到4颗的最低要求。
进一步分析采用全GnSS卫星导航系统得到的可见星数随Heo航天器运行时间的变化情况，其结果如图9所示。可以看出，当航天器处于Heo短半轴顶点附近（如图中圈内部分）时，GnSS可见星数突然衰减至0颗，且持续时间超过700s，因此航天器在Heo短半轴顶点不适宜做轨道机动，极易导致GnSS跟踪环路失锁。Heo环境中可见星数统计结果如图10所示，平均可见星数为4.51颗，超过4颗导航卫星的最低容限，其中72.42%的时间内能够接收不少于4颗导航卫星的
信号，7.54%时间内仅能观测0或1颗导航卫星，基本满足GnSS连续导航要求。
同时，为了解决Heo短半轴顶点附近无可见星、Geo短时可见星非常少等GnSS间隙性失效的问题，可以考虑通过引入外部信息对高轨航天器搭载GnSS接收机进行辅助，例如配置体积较小的捷联惯导系统辅助GnSS接收机环路，以满足高轨航天器GnSS导航的连续性。采用0.05（°）/h的陀螺仪零漂误差以及10-4g的加速度计零偏误差，得到700s惯性导航系统解算位置/速度误差分别如图11～12所示。从图中可以看出，中等精度的惯性器件经过700s的漂移后，位置和速度误差仍能满足航天器导航精度的要求，因此具有解决GnSS短时失效时无法提供导航输出问题的能力。
2.2轨道倾角影响分析
由于不同GnSS星座采用的轨道倾角不同，因此，对于不同轨道倾角的高轨航天器来说可见性将
有所差异。分析轨道倾角对高轨环境中GnSS可见性的影响，有利于高轨航天器轨道倾角的优化设计。分别模拟轨道倾角为0°，30°，60°和80°，运行周期为19小时6分29秒的高轨航天器运行环境，对GnSS四大卫星导航系统进行可见性分析，得到不同轨道倾角环境中，高轨航天器运行周期内可见性统计结果如图13～16所示。
分析GpS星座，对比图13～16可以看出，随着高轨航天器的轨道倾角由0°上升至60°，可见星
数为0颗的概率明显减少，可见星数为1，2，3颗的概率均有所上升，表明可见性有所改善，但始终无法观测到4颗GpS导航卫星；进一步当高轨航天器轨道倾角上升至80°时，可见星数为0颗的概率由9.8%大幅上升至34%，同时可观测1，2，3颗导航卫星的概率均有10%的下降，导致GpS导航卫星可见性受到了严重影响。其原因在于：GpS星座采用倾角为55°的轨道平面，因此，当高轨航天器的轨道倾角接近55°时，导航卫星可见性最好，轨道倾角越偏离55°，其可见性越差。
分析BDS星座，根据图13可知，在所有GnSS系统中，当高轨航天器轨道倾角为0°时，0颗可观测导航卫星的概率最低，仅为23%。低倾角高轨环境中，BDS可见性较优的主要原因是：BDS采用了Geo导航卫星，有利于提高低倾角航天器对导航卫星的观测。进一步对比图13～16可以看出，高轨航天器越接近55°，可见星数为0颗的概率越小，其原因与GpS星座类似；不同的是，可以观测2～3颗导航卫星的概率并没有明显变化，这是由于BDS导航卫星总数为35颗，为所有GnSS卫星导航系统中最多，导航卫星数量的优势能够显著提高了高轨环境中的可见性。
GLonaSS星座所采用的轨道倾角最大（64.8°），因此在低倾角与极高倾角环境中均没有显著优势。Galileo星座的轨道倾角为56°，与GpS星座类似，但是采用3个轨道平面，每个轨道均匀分布9颗星的模式，导航卫星分布的均匀性使得Galileo系统有效覆盖能力超过GpS，同时其导航卫星数量多于GpS而少于BDS星座，因此在相同轨道倾角的高轨环境中，Galileo系统可见性优于GpS而差于BDS。
采用全GnSS星座获得的可见星数概率统计结果见表2。从表中可知，当高轨航天器轨道倾角越接近60°，可星数大于4颗的概率越大，同时可见星数为0，1，2，3颗的概率越小，符合以上的分析结果。因此为了保证高轨环境中足够的可观测导航卫星数，在设计高轨航天器轨道时，可以适当采用接近60°的轨道倾角。
2.3轨道高度影响分析
由于GnSS卫星下视天线的发射夹角限制以及地球遮挡因素，使得高轨环境中可用主瓣服务区较小，并且有效主瓣服务区范围与高轨航天器
的轨道高度密切相关，因此利用相关统计方法，分析不同轨道高度环境中GnSS的可见性，能够为高轨航天器轨道高度的设计提供数据支撑。
分别仿真模拟轨道高度为2.5×107m，3×107m，3.5×107m和4×107m的航天器轨道（轨道倾角0°，离心率0），结合GnSS四大系统星座数据，得到四大卫星导航系统的可见性统计结果如图17～20所示。从图中可以看出，随着航天器轨道高度的上升，所有卫星导航系统的可见性均有变差的趋势，其原因在于：根据图4所示，虽然当航天器轨道高度越高时（距离导航卫星越远），有效主瓣服务区范围变大，但是轨道高度的升高同时导致了航天器运行区域及周期的大幅提升，因此，GnSS可见性的时间分布概率总体呈下降趋势。
GpS和GLonaSS两种系统所采用的轨道高度较为接近，约为20000km，低于仿真模拟的高轨航天器轨道高度，因此，当航天器轨道高度不断上升时，可见性随之变差。
相比之下，由于Galileo和BDS星座采用的道高度较高，因此轨道高度的变化对Galileo和BDS的影响较大。图17中，可观测星数为4颗时，Galileo系统所得概率仅为2%，其原因为当前航天器轨道高度与Galileo星座轨道高度非常接近，此时的可见性是最差的，而当航天器轨道高度上升至30000km和35000km时，Galileo系统可见性为4颗的概率迅速提升至10%（如图18～19所示），航天器轨道高度进一步上升至40000km，Galileo系统可见性也急剧下降。对比图17～20也可以发现，BDS的可见性随轨道高度下降趋势也非常明显，可见性为4颗的概率由48%骤减为4%。
进一步统计全GnSS可见星数，得到不同可见星数的概率统计结果如表3所示。从表中可以看出，由于轨道高度对所有GnSS星座均产生了不利的影响，因此随着轨道高度的提高，GnSS可见性不断下降，可观测星数小于4颗的概率显著增加，而大于7颗的概率大幅减少。然而，全GnSS星座包含超过100颗的导航卫星，覆盖范围以及覆盖强度非常可观，各GnSS系统星座间能够形成优势互补，因此轨道高度升高时，可观测星数为4或5颗的概率有所增大，6或7颗的概率基本稳定。
3高轨环境GnSS几何精度因子分析
3.1高轨环境位置精度因子模型分析
在高轨环境中，GnSS可见性变差，并且航天器与导航卫星间的距离是导航卫星间距离的数倍，从而导致GnSS的几何精度因子激增。由于几何精度因子是影响GnSS导航定位精度的主要因素，因此分别分析Geo和Heo环境中GnSS的位置精度因子（positionDilutionofprecision，pDop）。
在利用GnSS观测量进行导航定位授时的解算过程中，当前观测历元的视线方向决定了观测量中误差传递至解算误差的比例，若视线方向矩阵记为
式中：Dii表示D对角线上第i个元素。
矩阵H和D完全取决于可观测星数以及相对于航天器的几何分布，D中元素越小，则测量误差被放大成定位误差的程度越低。理论证明，当航天器与导航卫星的分布越接近于正四面体，其pDop值越小，即当航天器与任意两颗可观测导航卫星的视线夹角（如图21中α，β所示）为60°时，pDop最小。若航天器接近于地球表面，则航天器与导航卫星较易形成接近于正四面体的棱锥，即β约为60°，但是当航天器位于高轨中，利用余弦定理可知α将小于29°，无法达到60°的最优指标。
由于高轨环境的限制，无法改变导航卫星的几何分布，因此，考虑通过改善权系数矩阵的方式来降低pDop值。
GnSS载波相位时间差分是通过对相邻历元获得的载波相位测量值的差分运算，得到无整周模糊度的历元间单差观测量，改变载波相位测量方程中的视线方向矩阵，从而实现对权系数矩阵的优化。
根据载波相位观测模型，对于第j颗导航卫星，tk历元的载波相位单差观测量可表示为
式中：λ表示载波波长；Rj（tk）为tk历元航天器到第j颗导航卫星的几何距离；c为光速；δtr为接收机时钟误差；υ包括接收机热噪声、多径误差等其他测量误差。
采用载波相位单差观测量对航天器导航参数进行解算时，对应的视线方向矩阵H将发生变化，新的视线方向矩阵可以表示为
当航天器接近地球表面时，由于观测时间间隔较短，航天器与导航卫星相邻历元间的位置变化极小，因此利用载波相位时间差分算法将导致H中的元素均较小，且行与行间产生相关性，从而使得D的秩小于4，此时pDop值将趋于无穷大。但是，当航天器处于高轨环境中时，相邻历元间航天器的位置变化较大，从而H中元素值较大，且相关性较弱，有利于pDop值的减小，因此，高轨环境中采用载波相位时间差分算法能够有效降低pDop，提高GnSS解算精度。
3.2Geo位置精度因子分析
以100为pDop的计算上限，得到Geo环境下的pDop如图22所示，其中实线表示采用非差GnSS算法得到的pDop变化曲线，十字线为采用载波相位时间差分GnSS算法得到的pDop变化曲线，灰线为当前GnSS可观测星数。从图中可以看出，由于航天器的轨道高度远高于GnSS星座，非差GnSS的pDop非常大，尤其当可观测星数小于6颗时，均超出了100的计算上限，无法满足高精度定位的要求；相比之下，采用载波相位时间差分GnSS得到的pDop明显小于非差GnSS，且受可见星数的影响较小，虽然载波相位时间差分GnSS并未改变GnSS可见星的几何分布，但是通过对载波相位观测量的时间差分改变了可见星的
视线方向矩阵，从而大幅改善pDop，获得更高的定位精度。
分别对非差/差分pDop数据进行概率统计，得到其统计结果如表4所示，从表中可知，99.90%的非差pDop超出了30，难以实现Geo
环境中的高精度GnSS导航定位，而采用载波相位时间差分能够显著降低pDop，pDop超出30的概率下降为39.03%，同时又近50%的pDop小于10，能够大幅提高Geo环境中GnSS的解算精度。
3.3Heo位置精度因子分析
针对Heo环境，分析非差与载波相位时间差分GnSS算法pDop随可见星数的变化趋势，其结果如图23所示。图中显示，在Heo航天器初始
和末尾阶段，其轨道高度仍低于GnSS星座，因此非差与载波相位时间差分GnSS得到的pDop均较小；随着Heo航天器轨道高度的增大，非差pDop
瞬间上升至100以上，相比之下，差分pDop虽有增大，但大部分仍保持在50以下，有利于GnSS的高精度解算。
根据以上分析可见，高轨环境中采用非差GnSS算法得到的pDop值非常大，难以满足航天器的导航精度要求。而采用d波相位时间差分算法后，能够大幅减小pDop值，从而降低由GnSS测量误差导致的导航定位误差，实现高轨航天器的高精度实时导航解算。
4结论
基于高轨航天器（Geo及Heo）的模拟运行数据，结合GnSS四大系统的星座模型，分析了高轨环境下轨道倾角及轨道高度对GnSS可见性的影响，对比了采用非差GnSS算法和载波相位时间差分算法获得的几何精度因子变化情况，通过研究，可以得到如下结论：
（1）高轨环境中，采用全GnSS星座能够大幅改善导航卫星的可见性，但是在部分时间段内可见性仍较差，可在航天器导航系统中增加惯性导航系统，以实现导航输出的无缝衔接。
（2）由于GnSS星座的轨道平面倾角主要集中在60°附近，因此当高轨航天器轨道倾角接近60°时，GnSS可见性较优，故在设计高轨航天器轨道参数时，宜采用接近60°的轨道倾角。
（3）当航天器轨道高度超出GnSS星座时，随着轨道高度上升，GnSS可观测星数不断衰减，相比之下，由于Galileo星座设计轨道高度最高，其可见性在极高轨区域具有一定的优势，因此，高轨航天器所搭载的GnSS接收机应加强对Galileo信号的处理灵敏度。
（4）在高轨环境中，仅采用非差GnSS算法难以获得较小的pDop值，严重影响了GnSS的导航定位精度，在设计适用于高轨航天器的高灵敏度接收机时，更适宜采用载波相位时间差分算法。
参考文献：
[1]LorgaJFm，SilvapF，DovisF，etal.autonomousorbitDeterminationforFutureGeoandHeomissions[C]∥5theSaworkshoponSatellitenavigationtechnologiesandeuropeanworkshoponGnSSSignalsandSignalprocessing（naViteC），2010：1-14.
[2]闻长远，岳富占，仇跃华.高轨GpS信号可用性分析[J].电子设计工程，2014，22（2）：29-33.
wenChangyuan，YueFuzhan，QiuYuehua.analysisofHighaltitudeGpSSignalavailability[J].electronicDesignengineering，2014，22（2）：29-33.（inChinese）
[3]FilippiH，Gottzeine，KuehlC，etal.FeasibilityofGnSSReceiversforSatellitenavigationinGeoandHigheraltitudes[C]∥5theSaworkshoponSatellitenavigationtechnologiesandeuropeanworkshoponGnSSSignalsandSignalprocessing（naViteC），2010：1-8.
[4]Diona，CalmettesV，Bousquetm，etal.performancesofaGnSSReceiverforSpaceBasedapplications[Z].toulouseSpaceShow，2010.
[5]刘志平，唐旭，张秋昭.GnSS卫星可见性及可用性的概率特征[J].测绘科学，2015，40（12）：101-107.
LiuZhiping，tangXu，ZhangQiuzhao.probabilityStatisticsofGnSSSatellitesVisibilityandavailability[J].ScienceSurveyingandmapping，2015，40（12）：101-107.（inChinese）
[6]于清德，吴雨航，陈秀万，等.GnSS几何性能仿真分析[J].计算机仿真，2010，27（6）：87-92.
YuQingde，wuYuhang，ChenXiuwan，etal.SimulationanalysisofGnSSGeometricperformance[J].ComputerSimulation，2010，27（6）：87-92.（inChinese）
[7]丛丽，ahmediaia，谈展中.卫星导航几何因子的分析和仿真[J].电子学报，2006，34（12）：2204-2208.
CongLi，ahmedia，tanZhanzhong.analysisandSimulationoftheGDopofSatellitenavigation[J].actaelectronicaSinica，2006，34（12）：2204-2208.（inChinese）
[8]向才炳，少锋，吴泽民.GpS/BDS空间可见性与GDop分析[J].海洋测绘，2013，33（6）：33-35.
XiangCaibing，BianShaofeng，wuZemin.SpaceVisibilityandGDopanalysisofGpS/BDS[J].HydrographicSurveyingandCharting，2013，33（6）：33-35.（inChinese）
[9]吴振钿，吴发林，付勇，等.GpS间歇性失效环境下的低成本多传感器组合导航系统研究[J].航空兵器，2015（3）：13-17.
wuZhendian，wuFalin，FuYong，etal.ResearchonLowCostmultiSensorintegratednavigationSysteminintermittentGpSDeniedenvironment[J].aeroweaponry，2015（3）：13-17.（inChinese）
[10]Sharpi，YuK，GuoYJ.GDopanalysisforpositioningSystemDesign[J].ieeetransactionsonVehiculartechnology，2009，58（7）：3371-3382.
[11]廖春招.GpS卫星坐标计算及几何精度因子[J].矿山测量，2011（4）：29-31.
LiaoChunzhao.ComputationofGpSpositionandDop[J].mineSurveying，2011（4）：29-31.（inChinese）
[12]刘伟洲，伍吉仓.GpS/北斗组合导航系统卫星可见性和Dop值分析[C]∥第三届中国卫星导航学术年会电子文集――S06北斗/GnSS测试评估技术，2012.
Liuweizhou，wuJicang.theanalysisofSatelliteVisibilityandDopValueofGpSandCompassnavigationSystems[C]∥the3rdChinaSatellitenavigationConference―S06BD/GnSSmeasuringandevaluationtechniques，2012.（inChinese）
[13]鲁晓莹，杨树兴.制导武器GpS/GLonaSS导航的探讨与研究[J].航空兵器，2003（1）：6-8.
LuXiaoying，YangShuxing.ResearchoftheGuidedweaponGpS/GLonaSSnavigation[J].aeroweaponry，2003（1）：6-8.（inChinese）
[14]王泽民，孟泱，伍岳，等.GpS、Galileo及其组合系统导航定位的Dop值分析[J].武汉大学学报：信息科学版，2006，31（1）：9-11.
wangZemin，mengYang，wuYue，etal.DopforGpS，GalileoandCombinationnavigationSystem[J].GeomaticsandinformationScienceofwuhanUniversity，2006，31（1）：9-11.（inChinese）.
航空航天概论篇5
关键词:冲突概率速度抖动校验语言判断
为了有效地管理我们的事物,我们必须对个人、团体、社会制度、经济和国际约定的未来行为做些预见。在这种复杂领域,如atC,预计未来系统行为的能力是至关重要的。人们通过国内空域系统提供安全、有序和迅速有效的交通活动。管制员确定成对的航空器是否失去间隔的能力（一般称作冲突探测）,是受各种各样的变化影响的。它包括但并不仅仅限制在汇聚角度、专业水平、航空器速度和周围航空器的高度层配备。
近年来,旨在对于调查管制员所做的冲突预测判断做了大量的研究。然而这些努力不包括“不确定”因素的研究。例如风的变化对atC环境的不稳定性增加了一定的力度。关于判断和决策的文献结论显现出系统的认为偏见（下面所要讨论的）能够向相反的方面影响人类预知可能性。因此关于管制员对冲突预测判断的准确性的任何调查都可能解释成为环境增加不稳定因素所产生的变化。使用风作为系统不稳定性的促成因素是与atC领域尤其相关的。冲突探测工作需要管制员把在某个地区表面上成对航空器之间的非冲突之间能够产生冲突的高高度存在着风的影响考虑进去。例如:假设两家汇聚航空器的穿越距离,在他们达到潜在交叉点之前是相等的。它们的空速同样也是相同的。发生冲突的几率就依赖于两个因素:名义上成对航空器之间存在着暂时偏置和风作用在航空器上的变化。管制员能够把这些参数考虑进去,并反复达到准确的判断,这样被认为“校验”。
1、校验和专业
判断概率应当与实际被判断事件的相关频率或规范的计算概率相一致。因此校验被定义成观察到的事件发生的概率与它实际发生的概率相比较所存在的一致性。好的校验意味着在长期的运转过程中,x发生的相对概率即是所给定的x主题在所有事件中发生的概率。然而研究显示在校验工作过程中所展现出来的一贯的人类偏见:第一,低概率事件的过高评估;第二,高频率事件的一贯过低评估。与毫无经验的参与者的概率评判中偏见发现比较,越来越多的的文献显现出随着时间的推移专业人士能过对工作环境存在的固有不稳定性的合理的准确的理解。例如:Keren,把业余的桥牌选手与专业的选手的校验几率相比较,发现后者在随后几场大牌的过程中所演示的他们的预知能力远比前者高明。同样的发现也曾在经济论坛Dowie报道过。可能专家高级校验演示的最著名的例子是天气预报。研究员发现天气预报员能够调节他们的校验能力,从一个原因到另外一个原因。由此,增加判断概率与实际发生的频率相吻合的可能性。
通过这些发现,受过培训的管制员在“不稳定”的环境中能够做出冲突预测是合理的。如果是这样的情况,那么这些调查结果表明人类在不稳定因素很高的环境中能够对事件概率做出合理准确的评估。
2、方法
(1)主题:16名有执照的欧洲空中交通管制员参加了这项研究。管制员的工龄为6年到25年（平均工龄为15.2年）。管制员的年龄为26岁至54岁（平均年龄为43.2岁）。
(2)设备:本项研究使用的是Compaqpresario2800C电脑,它的配置是1.8Ghz处理器,256mB的Ram和14寸tFt显示器。atC模拟平台用于研究使用的是adacel技术公司提供的aRtt雷达系统。
(3)任务:管制员的任务是对所描述的成对航空器在未来的某一点失去间隔的可能性用概率来表示。每个案例包括的两架航空器都以同样的速度飞行（500节）,距离潜在的交叉点（90度汇聚角）有30海里的距离。随机抽取高斯分配的风,使其干扰沿指定航迹飞行的航空器并导致“速度抖动”。航空器数据标签上的信息被故意掩盖,目的是为了管制员仅仅依靠航空器的运动来提供他们估计的冲突概率。当案例中的某架航空器距离可能交叉点10海里,当案例运行结束时,管制员要用语言以10%的等差来表达概率值——它用来确定所描述的成对航空器之间发生冲突的判断等级。（如:40%或50%）在列出概率判断之前,每个案例都给管制员近1分钟的时间来观察成对航空器。
(4)变量:被测试的11种不同概率（如:0%-100%以10%的等差）和每个概率条件下的10个案例的冲突概率是由基础变量来操控的,最终导致了每个主题都有110个案例的产生。用成对航空器出现的时间差来测绘冲突概率是因为短时间偏置与高冲突概率和在潜在冲突点时的短距离偏置是有关联的。
每个条件下冲突发生的次数都被与其相关联的冲突概率准确的反映出来。例如,80%的冲突概率条件表明10次案例当中有8次成对的航空器发生冲突,而剩下的2个案例由于风速的波动致使避让了冲突。值得注意的是每个概率条件下案例开始的时候,冲突与非冲突是被同等感知的,而这个时候管制员列出概率判断。冲突与非冲突在图示上并不相同。
(5)程序:获得参与者的同意后才能参与工作。试验期间管制员可以熟悉任务的性质。每个参与者完成10组案例,每组案例包含有11个案例（每一个都有要测试的概率等级）。为了避免次序的影响参与者随机做测试。当测试结束时参与者提供语音概率判断,然后做实验的人再把结果录制下来,接着再开始下一个试验。
3、结果
有两种方法分析言语判断。首先,每个测试的参与者提供的数值回答用概率公式取平均值,以此来比较感知冲突概率和实际冲突概率的差别。结果显示所有冲突的概率都有40%的例外,所有的管制员在判断冲突概率和实际冲突概率之间的平均区别很小。另外,我们也观察到每个概率层次所做的判断差异相对来说也是相同的。
分析的第二种方法包括从整个分布情况用语言表达冲突概率值,并以此来评估管制员优先处理权。在实践测试过程中管制员们同等地使用概率值当中的所有等级。如果是这样,每个概率值的使用频率为10,而且对于整个分部来说是平等的。结果显示不同的情节,然而当参与者提供回应的时候,它们都趋向分布的极端。再具体点说,大部分都使用0%（无冲突）或100%（有冲突）的概率值,这要比他们使用中间值（10%-90%）的概率要高很多。
4、讨论
本项研究的目标是评估有经验的管制员在不稳定环境中校验的概率。我们在以前研究的基础上假设有经验的管制员随着时间的推移,他们对于所存在的固有不稳定性有了一定的理解,所认为的冲突概率与实际冲突概率之间的差距很小。在我们研究中包含多种多样的不稳定性,对于受到风的影响的成对航空器做出冲突探测判断。我们的结果表明可以用感知信息来区分冲突和非冲突,管制员的平均判断概率是世上还是很高的。
假定概率条件里感知不同的因素与为人类提供高信息质量来区分冲突和非冲突的事件很相像。例如,天气预报员所做的雨量和温度的判断受到了各种各样的信息的数量和质量的影响。它表示提高做预测所需信息的质量大大地提高了所有预测的准确性:结果与我们所观察是一致的。
5、结语
所有涉及的结果都必须从理论和应用两个方面考虑。以前者情况为例,这些结果表明专业人士能够依靠专业知识来减轻来自于我们作为人类通常显示出来许多固有的偏差的影响。就像在以前校验研究中观察到的没有工作经验的参与者所表现的。事实上增加专业知识可以帮助专业人士对环境中的生态逻辑的提示有更深刻的理解,从而使他们更好地完成任务。
从应用角度来看,我们的结果表明空中交通管制员冲突判断工作必须从多层次上考虑。他们的任务需要他们使用客观概率比例的端值做出二元判断（不同于天气预报能预测50%下雨的几率。）当出现不可忽视的环境不稳定性,对个人的判断或决策所做的评估工作分析就不可能准确。相反,管制员的判断是以他们工作环境的统计结构来校验的。我们的结果表明至少从总体水平上来看,校验的实际水平还是很高的。
参考文献
[1]Remington,R.w.Johnston,J.C.(2000).复杂显示器的可视研究:影响空中交通管制员探测冲突的因素.
航空航天概论篇6
21世纪被公认为是生命科学的世纪,生命科学在农业可持续发展、能源开发、人类健康、生态平衡等领域发挥着重要的作用。近年来生命科学成为科学大系统里最有竞争力的带头学科,引领着世界科技经济的快速发展。因此，世界主要国家都把发展生物科学和生物技术作为基本国策。21世纪世界各国在高科技领域的竞争归根到底是高素质人才的争夺和竞争，在这一历史时期，高校非生物专业开设生命科学课程是新世纪高等教育发展的需要，是历史的必然。作为21世纪的大学生,如果不懂得一点生物学的知识,成为所谓的“生物盲”,将无法适应以生命科学和信息科学为特征的知识经济飞速发展的要求。加强生命科学教育,普及生命科学知识,有利于个人形成正确的人生观、世界观,有利于树立良好的健康观念,提高环保意识,增强学生的社会责任感，促进社会的发展与稳定。因此，在民航院校开设《生命科学概论》对民航人才的培养模式具有重要意义。高等教育应该是在更高层次上的以整体素质教育为主,有一定专业方向的高层次整体素质教育。《生命科学概论》是一门融合基础知识与前沿进展相结合的综合性课程，是当今高校进行素质教育的重要内容。世界著名大学，如哈佛、剑桥和斯坦福等，早在20世纪80年代就在全校开设类似生物学课程，1995年以来，清华、北大、上海交大等重点理工科大学也陆续把《生命科学概论》列为非生物类专业的限选或必修课程，北京航空航天大学和南京航空航天大学近年来也面向非生物专业开设《生命科学导论》的公修课。随着航空航天事业的飞速发展，生命科学技术在航空航天领域的应用越来越广泛。为发挥航空器整个系统的效率，提高其安全性和可靠性，利用生命科学技术开展航空人因工程研究，开展在航空环境下飞行员的行为及作业工效研究，弄清飞行员与航空器在航空飞行环境下的相互作用与相互关系，提出航空器飞行器的适人性设计要求、安全救生与防护措施、评价方法以及人员的选拔与训练方法等，使人、航空器及其所处的飞行环境有机协调与配合，探讨航空环境对航空人员健康的影响机制及对抗措施，为航空工程提供理论基础和技术支撑，这些将大大促进民航事业的快速发展。因此，在民航院校开设《生命科学概论》，增加了学生对生命科学知识的了解,尤其是对人体自身的了解，将有利于学生发展仿生的设计思路,落实“以人为本”的根本原则；有利于拓宽学生知识面，改善知识结构，提高学生综合素质，将来更好地为民航服务。
二、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学内容
中国民航大学是一所以工为主，理工结合，集管理学、经济学和法学等学科全面发展的综合性行业院校，在校学生均为非生物专业。学校利用航空医学研究所的师资力量从2006年开始给全校本科生开设自然科学类公共选修课《生命科学概论》，深受学生欢迎，每学年选课人数达到800人。向非生物学专业学生开设《生命科学概论》课程的教学内容定位于“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”，从介绍生命科学基础知识的物质基础入门，衍射到生命活动的基本单位———细胞，从细胞到细胞工程；从生物物质代谢深入到生物遗传的本质———基因，从基因到基因工程，直至现代的分子生物学技术，从分子水平上阐述生物的奥秘；同时还从动物、植物、微生物等不同的生物类群上描述生物的多样性以及生物与环境的关系，通过科学性、趣味性、学科交叉性和贴近生活性的内容介绍生命科学领域的最新进展以及与我们人类自身生存和健康方面的相关知识，使学生的生命科学素质得到提高。讲授内容在注重系统性的基础上包含了最新的科技前沿、最广泛运用的生物学技术手段、最热点的人类疾病、最新的交叉学科等等。我们密切关注科技最新动态，把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到我们的教学中去。例如：在“遗传”部分介绍癌症、糖尿病、高血压等现代慢性疾病在遗传方面的研究近况；在“病毒”部分介绍SaRS、H7n9等疾病的致病机理、防治途径和治疗方法；在“免疫系统”介绍艾滋病的基本知识及预防；在“环境”部分介绍日本福岛第一核电站泄漏等。这些“时尚”新内容很受学生欢迎，让学生了解生命科学，激发对生命科学的兴趣。
三、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学方法
1.采用多媒体教学手段加强学生的感性认识
《生命科学概论》教学内容庞杂、信息量大、知识难点多。所谓“百闻不如一见”,直观的东西更易于接受、理解和记忆。利用多媒体教学,通过图文声像并茂的组合方式讲授课程，将书本知识化静为动，化虚为实，化抽象为直观,不仅增加了课堂的教学信息量，提高了学生学习效率，而且增强了学生对知识的理解及方法的运用。另外，可在课堂上利用多媒体设备播放一些生物学相关影像资料，给学生更为直接的视觉感受。例如播放科教片《人类消失之后》，让学生充分理解人类和大自然和谐相处的重要性。
2.开展课堂主题演讲激发学生的学习兴趣
为了激发学生学习的主动性,提高课堂教学的参与度,了解生命科学的研究进展,我们组织开展了课堂专题演讲的研究性学习活动。教师初步确定当前生命科学重要前沿问题的题目,如生物芯片、基因工程、干细胞、生态与环境可持续发展、转基因食品等,把学生按5～6人一组分组，每组确定一个主题，学生通过网络和图书馆查阅相关文献资料,小组讨论写成小论文,并做成幻灯片在班上交流演讲。这样增强了同学之间以及同学与老师的沟通交流，活跃了课堂气氛，充分锻炼了学生的文献检索利用、团队协作、论文写作和口头表达等综合能力,收到了良好的效果。
3.引入社会热点问题，开展辩论赛，提高学生理论联系实际的能力
科技是一把双刃剑，生物高科技的发展给人们的生活带来舒适快乐，同时也给人们带来了很多的困惑甚至危机。人们在开发利用生物技术时，有可能出现意想不到的安全问题，生物技术的误用以及生物技术的非道德应用也可能带来很大的安全隐患。这些与生命科学有关的热点问题具有鲜明的时代性和综合性,学生对这些热点问题的探讨有利于增强他们的科学敏感性和社会责任感,以培养他们捕捉信息、分析事物的能力。首先，教师初步确定当前生命科学具有争议性的热点社会问题,如食品添加剂的利与弊、克隆人的利与弊、转基因食品的利与弊、垃圾焚烧的利与弊、安乐死是否应该合法化等。学生通过分组每10个人一组，每2组自由选择一个辩论主题作为正方和反方进行辩论，每个班级推举一名主持人来主持辩论赛。通过辩论赛，增强了学生之间的团结、合作、竞争、进取的意识，为学生提供了一个思考和展现自我的平台，并让学生对科学研究有了更进一步的认识，大大提高了学生理论联系实际的能力。
4.多元化的考核方式
学生的课程成绩由平时成绩和考试成绩组成，其计算方式为：最终成绩=平时成绩（占30%）+期末开卷考试成绩（占70%），其中平时成绩的考核主要由课堂出勤（占10％）、课后作业（占10％）以及课堂小论文（占10％）三部分内容构成，期末考试成绩采用撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式。这种多元化考核方式不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量，又考查了学生对知识的了解和掌握程度，同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣，减轻了学生的思想压力，且避免了少数学生平时不学习，通过考前突击准备获得较高分数，导致课程成绩不合理的情况发生。
四、思考与建议
航空航天概论篇7
统计图中的“多”与“少”
在这张图上能看到，去年全球一共发生了21架飞机运输航班的安全事故，遇难者人数是990人。从趋势对比可以看出，2014年客机失事次数在这80年以来最低的，国际航空运输协会调查后称，以出事航班数量衡量，2014年是最安全的年份之一。不过，就死亡人数而言，2014年无疑是航空史上的“黑暗”一年，以全年990人丧生的死亡数据来看，2014年仍是航空史上令人悲伤的一年。
在单次飞行事故的死亡人数上，不走运的马航遭遇了两次离奇的飞行事故，遇难人数都达到了200人次以上，使一个航空公司的空难死亡人数就接近全年全球空难死亡人数的一半，尤其是马航mH370失联事件，让人们对航空安全，对马来西亚航空的关注到了前所未有的高度。
在遇难地点的统计上，非洲地区仍然是飞行安全事故的高发地区，这和非洲地区不稳定的局势和相对集中的老旧飞机运行有很大关系。我们也能看到，飞安网站上已经了马航370的遇难地点，在接近南极洲的印度洋。看来马航mH370“去哪儿了”在国际航空事故统计专家的眼里，基本上已经形成了共识。
非常有意思的是，以这21起飞行事故发生的飞行阶段来看，我们一直说的飞行“黑色10分钟”，也就是起飞3分钟落地7分钟内发生的飞行事故只有2起，其中起飞阶段更是0起。而在巡航阶段有13起，其实这和飞行时间客观规律是吻合的。因为飞行的绝大部分时间都在巡航阶段，而在这个阶段，飞机遭遇天气，故障，或者不可预知的突发事件的概率也就大大增加，这就是概率学的集中体现。
更好的飞机，更先进的管理
不论如何，从2014年全世界32亿人次旅客使用航空运输来满足其商务和旅游需求来看飞机依然是非常安全的交通工具。
飞机是人类高科技文明和智慧的结晶。自从20世纪40年代开始，飞机开始进入商业运营，成为普遍意义的交通工具，保证飞行安全就成了全人类科学家和飞行专业人士对民航发展最重要的追求，从这个统计表上能看出，从二战以来，随着民用航空飞行数量的大幅上升，每年全球的飞行事故基本上稳定在60次到80次之间。但到了20世纪90年代后，随着飞行制造技术的提升，飞行安全管理文化的普及，飞行事故数量开始逐年降低。全世界最先进的技术和管理都被运用到了飞行安全的发展上，民航系统也在一种紧密的方式运行，并形成了完整的闭合链条来保证航班安全。
开始于20世纪80年代的新技术革命，使得飞机的制造技术有了长足的进步，尤其是空客公司和波音公司所造就的飞机制造业的良性竞争，使飞机的安全性可靠性和经济性都得到了大幅度的提升。比如现在全球飞行最多的新波音737和空客a320系列，就是那个时代开始在各国航空公司普及的。
飞机制造商从气动、推进和系统技术入手，提高了飞机系统的可靠度。材料、电击保护、结构和系统健康监测等方面的进步增强了飞机的安全性，减少了耗油率和维护费用。而减轻材料和结构重量又降低了制造成本，提高了飞机的经济性。比如说在飞机制造中新的合金材料和复合材料的使用，以及新的飞机维护定检制度，使以前（20世纪六七十年代）飞机在空中解体的梦魇般的飞行事故不复存在。
同时，新型的彩色气象雷达和增强型近地告警系统（eGpwS）作为标准设备而不是选装设备配备了所有的飞机，使得飞行员能够避开风切变这样的“气象飞行杀手”，也使飞机可控撞地的概率大幅下降。飞机的避让系统也让飞机冲突这样的飞行事故几乎绝迹。
同样的，地面导航设备的精度也大幅提高。二次雷达，盲降等一系列新技术的使用使飞行迷航的概率大大降低，飞行的安全性大大提高。
以上因素集中反应在这张图表上，我们可以看出从20世纪八九十年代开始，随着航空制造和管理上新技术的发展和应用飞行事故的次数开始有了明显的下降。
中国，从薄弱到杰出
在这图上可以看出，2014年，东亚地区尤其是中国民航安全平稳，还是保持在GooDLUCK（好运）中。
实际上，在20世纪90年代以前，中国民用航空基础薄弱，发展缓慢。当时在国外旅客眼里，“中国民航”是安全记录极差、没有服务、航班延误的代名词。记忆好的人应该记得，中国民航那些年，几乎一年摔一架飞机。中国民航的进步积累和世界民航历史一样，都是从鲜血开始的。
几十年，中国民航从安全记录极差，到超越世界安全记录的平均安全水平，中国民航在飞行安全上取得了长足的进步，这进步需要付出了比国外同行更多的辛勤和努力，这里面承载了中国民航人多少汗水！
从20世纪80年代末开始，中国民航进入了制度管理、规章管理、科学管理的阶段。90年代开始，民航法规开始走向系统化，特别是1996年3月1日，《中华人民共和国民用航空法》颁布实施，这是一部让民航走向正规的“宪法”。从这个阶段开始，民航发展经历了三次体制改革，也形成了现在中国民航三大航空公司并驾齐驱布局，数家航空公司紧紧追赶，良性竞争的局面。2009年，国际飞行安全基金会将全球唯一的“世界民航安全杰出贡献奖”授予中国民航。
尤其是2010年至今的5年中，中国民航提出建设民航强国，重点实施的第一大战略就是推进持续安全战略。引进SmS安全管理系统理念，提出了用文化管理的新概念，使中国民航的安全得到很大的提升。
5年来，我国民航运输总周转量、旅客运输量年均分别增长11.7%、11.1%，运输飞行总量年均增加51万小时，而运输航空百万小时重大事故率为0.03（同期世界平均水平为0.2，美国为0.1），百万架次重大事故率为0.07（同期世界平均水平为0.39，美国为0.19），亿客千米死亡人数为0.0016（同期世界平均水平为0.01）。2014年，中国民航完成运输总周转量748.5亿吨千米、旅客运输量3.9亿人次和货邮运输量593.3万吨，同比分别增长11.4%、10.4%、5.7%。
近5年来，中国民航扎扎实实抓安全工作，2011年、2012年、2013年，民航运输飞行小时同比分别增长9.4%、10.2%、11.7%，人为原因严重事故征候万时率同比分别下降51.7%、48%、64.2%。
航空航天概论篇8
关键词：航空运输，航班延误，延误特征，延误规律
analysisofdomesticairportflightdelaydistribution
XUXiao-mei，CHenXing，ZHUXiao-qian
（airtransportDepartment，ShanghaiUniversityofengineeringScience，Shanghai201620，China）
abstract：BasedonfiveairportstrackingstatisticswhicharetheBeijingCapitalinternationalairport，ShanghaiHongqiaointernationalairport，GuangzhouBaiyuninternationalairport，ChengduShuangliuinternationalairportandHarbintaipinginternationalairport，thearticlehadusedBayesianmodeltoanalysisofdifferentairlines，differentperiodsofdelaylength，delayrateandthelawofthecycle，inordertoprovideareferenceforoperationschedulingandrecoveryincaseofabnormalfright.
Keywords：airtransport，Flightdelay，Delaycharacteristics，Delaylaw
1.引言
民航业的快速发展，使我国空域日趋拥挤、机场更加繁忙。近年来航班延误现象愈演愈烈，严重影响了机场、航空公司和旅客的利益，广大旅客对出行延误反映强烈。中国民用航空局出台了一系列措施，努力减少航班延误，但延误现象还是时有发生。一个机场的延误程度究竟如何，不同航空公司、不同时段的延误情况需要定量的数据进行刻画，同时也是进一步采取改进措施的基础。
目前国内外对航班延误分析较多，就知网、万方等知名文献收录网站显示“航班延误”相关文献共计8330余条，其中部分文献从定性角度就航班延误原因及航班延误服务进行了一定程度的研究；部分文献将算法的知识引入到航班调度中，从而建立了进港航班离散时间模型，以减少可能引起的延误；也有文献对运用预警管理理论，对航空公司航班延误的风险进行综合评价，最后采用最大隶属原则对航班延误进行风险定位；还有文献针对航空公司延误成本提出模型并作研究。但上述研究对机场航班延误的统计规律有所忽略，未对延误规律进行系统分析。
此次调查进行了为期一个月的数据采集，选取北京首都国际机场（peK）、广州白云国际机场（Can）、上海虹桥国际机场（SHa）、成都双流国际机场（CtU）及哈尔滨太平国际机场（HRB）作为研究对象，2013年这四个机场的旅客吞吐量名次分别为1、2、4、5、23，机场规模上既有同级对比又有层次上的区分，同时该五个机场分别位于我国的华北、华南、华东、西南以及东北位置，地理位置覆盖面广泛，使数据、结论更全面、更具客观代表性。数据收集主要针对以上各机场的延误航班、航线、时刻、时长以及延误因素等进行记录。
2.延误特征分析
2.1四大机场航班延误总体情况
图2.11、图2.12呈现四大机场的平均日航班总量及延误班次情况，结合此二图可以得出航班延误班次与一个机场的规模、业务量以及旅客吞吐量等相关联，航班总量越大，延误次数越多。从图2.11中可知哈尔滨太平国际机场的日平均延误次数处于四大机场的最低位，但相比其他三个机场其航班延误率却是最高的，说明该机场在运营管理调度上还需做进一步改善及合理的规划。此外，该部分数据收集处于冬季阶段，不排除由冰雪等恶劣天气造成的不正常航班导致其延误率增高的可能性。
2.2四大机场航班延误时长分析
汇总一个月的延误数据，四大机场延误航班在时长的分布上如图2.21.
从结果来看，延误时长大多数都在4小时以内：0-0.5小时内递增，以0.5-1小时为转折点，在1-2小时、2-3小时、3-4小时和4小时内递减，而4小时以上的基本为0。a点是在0.5-1小时该延误时间段中延误班次次数的最高点，延误率为46.34%，而0.5小时以下及1-2小时的延误率分别为26.64%和26.18%，说明此时段造成延误最可能的原因是地区的流量控制，当飞机多、流量大时，容易受到其他地方的管制限制，特别是在天气达不到飞行标准时，延误时长可能延至2-4小时，但此类延误率为5%。北京首都国际机场是中国地理位置最重要、规模最大、设备最齐全、运输生产最繁忙的大型国际航空港，所有时段的延误率37.4%。而广州白云国际机场也是重要枢纽机场，延误率达到39.15%。其中机场规模最小的HRB机场在2013年每日平均旅客吞吐量仅有2.8万人次，延误率为5%左右。综上所述，还可以得出的结论是航班延误次数是与机场的客运吞吐量基本成正相关的。
图2.22是北京首都国际机场、广州白云国际机场、成都双流国际机场及哈尔滨太平国际机场同一时间内各机场进港到达时的航班延误时长情况，延误率分别为33.05%，37.82%，23.09%，6%，且每个时段的延误情况与离港延误趋势大体相同，从总体上来看，进港的航班延误总次数为3040班次，而离港的航班延误为1656班次，每个时长内的延误班次也多于离港的班次，大致原因是离港的航班受到的限制条件多，比如：进港的航班流量控制，调度力不足等，但也不排除进港航总数本来就比离港航班总数要多的原因。该图中成都双流国际机场延误趋势的线段在1-2小时内的延误率也相对较高，其原因可能是成都处于盆地地区，天气变化情况较大。
2.3四大机场航班延误周期规律分析
图2.31为上海虹桥国际机场4月份内四周平均每天的延误班次，数据显示周期内各天的延误呈波动规律，其中周二的延误班次最多，周六最少，周一、五、日的延误班次基本维持在同一水平线上。周二延误次数最高的可能原因是位于一周的前端，公务的出行及返航人员相对集中，航班次数较多，导致延误增加；而周六处于双休日中，避开了公务、旅行的往返高峰，因而呈现最低延误；周一、五、日三天延误班次虽呈相当水平，但处于周期的不同时间段，导致其航班延误的因素各有不同，周一公务出行需求较周末明显增加，周一的航班延误班次低于周二的可能原因是周一因公务返程而导致的客流量增加低于周二；周五、周日分别处于公休日的始末位置，因假期出行、返程带来的出行量增加，分别是周五、周日航班延误次数较多的主要因素。
图2.32是上海虹桥国际机场4月份平均每天7：00-21：00的航班延误班次。早上7：00-9：00的延误班次达到一天中的最低值，约为10次。这个期间起飞的，除了早班机还有一些备降在该机场的过夜班机，相对而言受天气和流量控制的影响概率比较小。此外，上午9：00、10：00、下午12：00，航班延误次数仍相对较低，也是可以选择的出行时间。12：00以后，延误班次就呈较快速度增长。其中14：00的延误班次达到一天中的峰值，说明此时段客流量较大，航班调控受到其他航班的影响也较大，航班累计延误也可能是造成该现象的重要因素之一。15：00后延误航班班次小幅减少。
3.结论
总的来看，我国机场航班延误时长主要分布在0.5-1小时之间，1-3小时延误时长的数据呈较明显的下降趋势，4小时以上的延误较少。此外，在进离港对比中，离港延误发生概率略高于进港延误，其原因主要为航班流量控制等。以一周时间为研究周期时，数据显示周二的延误班次最多，周一、周五、周日次之。同时，一天的时间段中延误高峰集中于13：00-15：00，其中累计延误是导致该时间段延误集中的主要因素。因此，旅客可避开以上延误高峰期，选择合适的时间出行。
参考文献
[1]曹卫东.基于改进贝叶斯网络结构学习的航班延误波及分析[D].天津：天津大学，2009.
[2]曹卫东，丁建立.航班延误树的构造与波及分析[J].计算机工程与应用，2008，44（16）：202-210.
航空航天概论篇9
关键词飞行技术飞行学员课程建设课程考核
中图分类号：G423文献标识码：a
analysisofFlighttechnicalprofessionalCourseConstruction
abstractFlighttechnologyprofessionalcourseconstructionisanimportantguaranteeforhigh-qualityflighttalenttoimproveChina'scivilaviationindustry.Forstudentpilotstrainingmode，theinternalcharacteristicsoftheprofessionalcharacteristicsofthestudentpilotsandflightcareer，reasonablyoptimizetheconstructionoftheprofessionalcoursesandcurriculumsystem；curriculumplanning，curriculum-buildingmeasures，curriculumconstructionstandards，effectivelyrationalizeflighttechnologycoursesimplementationoftheconstructionprocess，andtheestablishmentofareasonablecourseconstructionassessmentmechanism.
Keywordsflighttechnology；studentpilots；courseconstruction；curriculumassessment
0引言
目前，在国内、外，针对普通大学生进行的课程建设研究较多，但是，就飞行技术这个特殊专业而言，可行、有效的，符合我院实际的课程建设研究比较少见，主要是因为，飞行技术专业所培养的大学生是为民航系统输送高素质的飞行员，①其特殊的身份就决定了这方面的研究资料较少。
研究飞行技术专业课程建设改革的原因在于，通过近几年的飞行学员的教学工作可知，来自这两种模式的飞行学员的基础参差不齐，学习兴趣②不是很浓。分析这些学员的专业特点，据统计，来自“2+2”模式的飞行学员的原学专业大多不相同，他们的飞行基础知识相对短缺，由此，会造成学员的学习兴趣不浓，其根源在于缺少一个比较完善的课题体系建设，因此，开展这方面的研讨，使得任课教师具有一个完整的课程建设目标，从而有助于教学工作的顺利开展。
尽管国内外存在一般大学生的课程建设等方面的研究资料，但是，对行员的特殊大学生来说，已有的研究不能够完全照搬到飞行技术专业的理论课程的教学之中，这就需要我们自己的飞行技术专业教师，根据自己学生的专业特点，研究适合行员教育的课程建设，只有这样，才能做到为我们的民航运输业输送高素质的飞行人才。
1飞行技术专业课程建设的必要性
飞行技术本科专业是一个综合性、跨学科的技术应用型专业，其主要任务是为航空运输业培养航线运输机职业飞行人才。飞行技术专业既为学历教育，又要符合行业对飞行员的职业要求，同时由于民航是一个高新技术应用日益广泛的行业，因此，对飞行员这种专业技术人才在知识结构、技术应用能力、综合素质、身心素质等方面都具有较高的要求。为此，在飞行技术专业人才培养的过程中，必须处理好基础理论教育、专业知识与技能教育和实践训练之间的关系，不断完善符合本科层次人才培养要求、满足行业规范和与国际接轨的具有鲜明特色的师资队伍、课程体系、实验设施和人才培养模式。
课程建设是保证教育质量最基础的工作之一，也是教学建设中最基本的内容之一。根据飞行技术专业人才培养目标的要求，构建与培养高素质飞行技术专业人才相适应的富有特色、水平先进、整体优化的教学内容和课程体系。目前飞行技术专业的课程设置特色不够鲜明，课程体系需要进一步梳理、规范，课程内容与行业执照考试内容衔接不够紧密，有必要进一步优化该专业的课程设置，建立合理的课程体系，为任课教师指出明确的教学目标。
2飞行技术专业课程建设的实施过程
2.1课程建设规划
飞行技术专业的课程体系分为：公共基础课、专业基础知识课程、专业知识课程、专业实践课程。以提高人才培养质量的目的，以飞行技术专业规范为指导，根据学科领域、知识点以及教学内容和方法，不断优化课程体系，梳理课程内容的衔接，构建涵盖飞行技术专业的专业基础知识课程、专业知识课程的五个课程群。
（1）飞机基础知识（理论）课程群：飞机结构与系统、航空动力装置、民航飞机电气仪表及通信系统、飞行气象学及其应用。（2）飞行基础知识课程群：航空医学、航空运输地理、飞行技术概论、基础飞行模拟训练、飞行员职业素质与能力概论、民航概论、民航运输系统概论、航空公司的经营与管理、航空公司机队规划。（3）航行基础知识课程群：空中领航学（i）、空中领航学（ii）、仪表飞行与航图、空中交通管理基础、现代导航技术。（4）飞行理论与管理课程群：飞行原理、飞行性能与飞行计划、安全飞行原理与事故案例分析、飞行法规、飞行心理学与人为因素、驾驶舱资源管理、飞行运行与安全管理基础、飞行资料与手册（5）飞行英语课程群：飞行英语（i）、飞行英语（ii）、飞行英语（Ⅲ）、飞行英语（Ⅳ）、英语无线电陆空通话、iCao英语。
2.2课程建设措施
重点建设几门核心课程，建成校内、行业内有影响力、有特色的优质课程、精品课程。以提高培养质量为重点，加强教学内容、教学方法和教学手段改革，实现课程建设的整体优化。同时，加强教材建设，在参考国、内外优秀教材的同时，不断加强高质量自编教材的比例，争取五年内具有鲜明特色的、符合行业和国际化需求的高质量的自编教材比例不低于60%。实践教学资料齐全、科学、实用，实验项目全部具有指导书。
课程建设涉及到教育思想、教育理念、教学过程等诸多方面内容，课程建设的内容主要包括：师资队伍建设、教学内容改革、教学方法改革、教学手段改进、实践教学改革、教学文件与资料建设、教材选用与编写等几个方面。考虑到飞行技术专业的培养目标、学历教育与职业教育相结合、培养模式多样性等特点，课程群内的课程之间以及不同课程群的课程之间必须相互关联、紧密衔接，保障课程建设的科学性和系统性。
2.3课程建设基本标准
每门课程以局方执照考试大纲、执照题库、相关规章、飞行技术专业规范等为依据，学习借鉴国内外相关院校的经验。
2.4特色课程的建设
重点围绕核心课程加强双语课程、模块化课程建设。为适应飞行技术专业培养模式的不同，加强模块化课程建设。为了适应民航发展的要求和与国际接轨，切实提高学生的英语应用能力，开展双语教学课程。③
3飞行技术专业课程建设的考核
课程考核是课程建设的一个重要环节，它所特有的评定、检测、诊断、反馈和激励功能，是其他环节难以替代的，可以检验课程建设的成功与否。课程考核工作的质量是教学质量的一个重要方面，并对教学质量、教风和学风产生直接的重要影响。为使课程考核更加综合化、制度化、科学化，需制定相应的考核管理办法。
另外，在教学过程中，教师要根据自己课程特点和教学风格采用多种恰当的课程考核方式，针对飞行学员的自身特点，加强对飞行学员日常学习过程的考核，改变课程结束时“一考定成绩”的做法，防止“考前突击”的行为，促进学生的研究性学习。
注释
①刘星.高校教师如何应对高等教育大众化的挑战[J].南京航空航天大学学报（社会科学版），2001增刊：66-67.
航空航天概论篇10
摘要：本文从研究我国民用航空运输合同中的销售的法律关系入手，对销售的概念、类型、法律特征、航空运输销售权的性质、授予、限制、消灭、法律责任和我国销售中的三处漏洞加以分析和论述。
我国民用航空运输业在1980年3月15日理顺民航管理体制，结束了空军代管的历史。在1987年12月11日，民航总局又正式颁布了《国内航空运输销售人管理暂行规定》，初步确立和规范了航空运输销售制度。自此以后，民航运输业和航空运输销售业获得了空前的发展，但是关于航空运输销售制度的法学研究，还是严重滞后于形势发展的。
一、和航空运输合同中的销售
航空运输合同，顾名思义就是指航空承运人将旅客及其行李或者货物运送到约定的地点，旅客或者托运人向航空承运人支付运费的合同①。是指一方授予他方权，他方依权与第三方进行法律行为，其行为后果由一方承担②。此中“一方”称为本人、被人，“他方”称为人或受托人，“第三方”称为第三人或相对人。的发生过程是由本人授权行为――人行为――本人与第三人的权利义务关系共同完成。航空运输销售是通过航空运输合同的附属合同――销售合同来实现的。在一个有效的关系中体现出来的的法律特征中，其主体特征表现为：必须依赖本人、人、第三人三方民事主体的存在；其行为特征表现为构成中包含了两个法律行为即本人之授权行为和人之行为；其关系特征表现为具有三面法律关系，包括本人与人之间的授权委托关系、人与第三人之间的行为关系、本人与第三人之间的效果归属关系。同样的，在一个有效的航空运输销售关系中，必须依赖本人（航空运输企业）、人（航空运输销售人）和第三方（旅客、托运人）三方主体的存在，缺失任何一方都将不构成航空运输销售关系；航空运输销售的构成中，包含了本人将销售权授权给人之行为和人以本人名义销售运输产品的行为；航空运输的关系特征中，本人通过向人授予销售权形成授权委托关系，人直接向第三方以本人的名义销售所的运输产品形成行为关系，至于本人和第三人的关系，由于人在范围内的作为和不作为，关系到航空承运人（从事公共航空运输事业的企业法人）履行的运输，应当视为承运人的作为和不作为，体现出效果归属关系。
民航总局1993年8月3日颁布实行的《民用航空销售业管理规定》第三条第一款的规定指出，民用航空运输销售业是指“受民用航空运输企业委托，在约定的授权范围内，以委托人名义代为处理航空客货运输销售及其相关业务的营利性行业”，在《中国民用航空旅客、行李、国内运输规则》（CCaR-271tR-R1，1996年2月28日修订）和《民用航空运输销售业管理规定》及其实施细则中的有关规定中，确认了航空运输销售人（从事民用航空运输销售业的企业）的概念、范围、设立条件、营运管理和监督罚则等内容，较为全面地反映了航空运输销售制度的内容。
由于航空运输销售人的主体资格在民航总局颁布的《民用航空运输销售业管理规定》及其实施细则中有严格限制，人必须是企业法人，销售人也是依靠销售航空运输企业所提供的“商品”或“产品”来获利的，航空运输销售人更符合商事③的特征，即接受本人委托的商事主体，以营利为目的与第三人为法律行为，其行为后果由本人直接或间接承担，简单地说，就是一种营利性的民事。航空运输销售作为一种商事，具有以下特征：第一，商事的主体――销售人（即商事人）除了应当具备民法所要求的民事权利能力和民事行为能力外，而且还必须具备从事经营活动的资格；第二，人的行为如果直接以本人名义进行，其行为后果直接由本人承担，如果以人自己的名义进行，在本人与人授权关系真实存在的前提下，本人在承担人行为后果时，法律将赋予本人介入权和第三人选择权；第三，本人对人的授权意图及意思表示，在与人订立的委任契约中表达，并且须以人的承诺而有效，同时有民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构的确认为保证；第四，销售人在某些情况下比民事人中的人承担更大的风险和责任，在与本人有特殊约定的前提下，需要直接对第三人负责，承担独立责任。例如销售人因自己工作失误，向第三人售出了无效客票，造成第三人无法登机成行，在本人与人有直接约定时，人必须直接赔偿第三人因此而造成的损失。
二、航空运输销售类型
对航空运输销售进行简单的分类，有助于我们全方位、多角度地理解我国航空运输销售制度。一般来讲，通过不同的分类方法，可将航空运输销售分为以下不同的类型：
1、从法学理论和的概念方面入手。航空运输销售人按照被人（本人）的委托行使权，航空运输销售属委托；同时，航空运输销售是以本人名义与第三人为法律行为，是直接；它是基于航空运输销售权所为之，是有权；航空运输销售人在权限范围内以本人名义为意思表示，是积极；它的权是基于本人的授予，并经民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构批准，是意定；它的航空运输销售权范围有特定的限制，是有限或部分；由于本人是向数个航空运输销售人分别授权，而每个人都有各自独立的航空运输销售权，可以分别单独行使，因此又是集合。
2、从经济学角度入手。作为商业流通领域的，根据人权限的大小可分为独家、一般和总；根据商的对象不同可分为销售和采购；根据商销售或采购商品的环节可分为批发和零售。④航空运输企业所提供的“商品”或“产品”就是运输服务，作为其，一般不享有专营权，委托人可以在市场上建立多家关系，也可以自己在该市场上从事经营，是一般；人与被人（航空运输企业）签订合同，销售被人的产品（运输服务），是典型的销售；由于销售的产品的特殊性，人只能是零售。
3、从航空运输销售业务范围来看，航空运输销售分为一类航空运输销售（经营国际航线或香港、澳门、台湾地区航线）和二类航空货运销售（经营除香港、澳门、台湾地区航线外的国内航线），每类销售又分为客运和货运两种。
三、航空运输销售权的性质、授予、限制和消灭
在航空运输销售中，权实际上是由民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构审核批准后授予的。总的来说，权利包含了权益、主张、资格、权能和自由五大要素⑤，权亦不例外，作为特殊形式的销售中的销售权则更不能例外。销售权是销售人行使航空运输销售行为的依据，是航空运输销售关系形成的基本前提，它分别在航空运输销售关系的不同角度体现着权利要素。首先，它应该是“自由”的，行使销售权的销售人在销售权的权限（范围）内具有充分的自由意志；其次，销售人在具备商事主体资格的前提下，它的“权能”要素表现为人不仅具有履行这种权利的实际能力，而且包含了法律支持的不容侵犯的权威；第三，“权利是行为的选择资格，是意志的实现资格。权是一种权利，当然是一种资格。”⑥销售权最明显的特点就是“资格”，但它只反映权利的静态表征，不能体现一种特定民事权利的法律效果，也就是说，只有资格无从产生航空运输销售权之法律效果；第四，航空运输销售权中的“利益”要素体现在两个方面。其一，权的享有必须基于人的同意并通过权的行使而为本人实现利益。其二，既然通过行使权为本人实现了利益，那么人就不会与这种利益无关，而是表现为报酬（费）；第五，航空运输销售权之“主张”实际表达了一种权利需要和权利救济的愿望，和“利益”要素是紧密联系在一起的。航空运输销售权的获得必须经过严格的事前审核批准手续，中的授权行为是一种单方民事法律行为，“授权行为仅是委托人单方的意思表示而并不要求受托人同意，可见授权行为是独立于委托合同的单方行为”。⑦航空运输销售中的授权行为，还必须以证书的形式固定下来。
根据《民法通则》的规定，人应认真履行职责，以维护本人的利益为宗旨，正确而有效地履行事务。为了更好的使人遵守制度、履行基本法律关系之诚信义务，有必要对权的行使安排必要的法律限制。因此，在航空运输销售中，禁止越权，禁止自己和双方，禁止转和人的复任权。
航空运输销售的权消灭的法定事由有：（一）基本法律关系终结。主要指销售期间届满或事务完成；（二）本人撤回权或人辞去权。主要是指销售人有违反《民用航空运输销售管理规定》第十八条、第二十条第二款、第二十五条、第二十六条之规定的法定情形，被民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构依法撤销空运销售业务权，以及销售人主动辞去权的情形。权一旦消失，销售人即丧失权，此时销售人如再进行活动，将承担无权的责任。
四、航空运输销售制度中的漏洞
我国航空运输销售迄今为止只有十余年的发展，有关方面制订的涉及航空运输销售的法律法规和其它法律文件自然也是屈指可数，加上我国向来缺乏商事传统，所以完全可以理解我国航空运输销售制度的“先天不足，后天失调”。通过对具体的航空运输销售各方面法律关系的分析，我们可以发现有以下三处漏洞：
第一，主体角色错位。剖析航空运输销售法律关系后可以发现，作为航空运输销售的主体――本人的身份，在逻辑上是混乱的。当它作为销售权授予主体时，名义上是航空运输企业，实际上是民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构；当它作为第三人效果归属关系的主体时，它又成了具体的民用航空运输企业。销售权的授予原本是民航运输企业正常的经营决策行为，现在却成了民航行政管理部门或者民航地区行政管理机构的一项行政职能，结果授予权的“本人”不负责航空销售业务、负责航空运输销售业务的“本人”无法有效管理人。实际上这两个“本人”应该是统一的，只能是航空运输企业，出现这种概念的混乱，其深层次的原因还是要从政企不分、企业产权不清、市场不规范等因素中去探寻，本文暂不做深入探讨，但可以肯定的是，这种局面必然导致航空运输销售制度“空壳化”，给少数无良人以侵吞航空运输企业利益的可乘之机，严重影响我国民航事业的健康发展。
第二，忽略了“交易安全”⑧。所谓交易安全，即交易行为之安全，保护交易安全即为保护交易行为本身。在一个具体的法律关系中，即应以合理信赖之虚象代替实象，以资保护新利益之取得者。我国现行航空运输销售制度对人和本人的权利义务和法律责任都有相关法律法规条文作出明示，对本人与人之间的授权委托关系和人与第三人之间的行为关系均有较为详尽完善的规定，体现出对本人的权利（静态安全）和人的有效保护，但在航空运输销售制度中没有明确规定无权及其法律责任，缺乏相关的法律保护，从本人与第三人之间的效果归属关系方面来观察，有忽略“交易安全”的倾向，这对于保护善意第三人的权益是非常不利的。
第三，权张冠李戴。从前文中我们已经很清楚地看到，在航空运输销售中，本人授予人的权是一种委托权，但我们也很清楚地看到，颁发给各个人的证书，无一例外都印刷着“指定销售人”字样，在民航系统的有关文件中也堂而皇之将航空运输销售权称为“指定”，而指定实际上是法定的一种形式，其本质上是针对无民事行为责任能力人和限制民事行为责任能力人的监护权。概念上的混淆会贻笑大方，更有可能造成对法律事实的认定错误，不可不引以为戒。
综上所述，通过对和航空运输销售制度的分析研究，我们不难看出，航空运输销售既有的一般法律特征，又有其鲜明的行业特点和特殊性。事实证明，只有在正规化、法制化的轨道上依法管理和规范航空运输销售业，才能使其走上健康发展的道路。
参考书目：
①孙林《运输合同》，第137、158页，法律出版社1999年
郭明瑞、王轶《合同法新论·分则》第253页，中国政法大学出版社1997年
②江帆《法律制度研究》第10页，中国法制出版社2000年
③张楚《论商事》，《法律科学》1997年第4期
刘一粟等《商事论纲》，《武汉大学法学评论》1996年第5期
④李玉兰、亦冬《商业制理论研究述要》，《广西商专学报》1996年第2期
⑤夏勇《人权概念的起源》第43页，中国政法大学出版社1993年
⑥李锡鹤《民事理论的几个问题》，载梁彗星主编《民商法论丛》第10卷，法律出版社1998年