郭慶葉（濱州學(xué)院飛行學(xué)院，山東　濱州　256603）

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ForeFlight在飛行中的實(shí)用性研究*

郭慶葉
（濱州學(xué)院飛行學(xué)院，山東濱州256603）

摘要：ForeFlight是一款基于GPS衛(wèi)星的機(jī)場(chǎng)地圖飛行導(dǎo)航Apple應(yīng)用軟件，因其功能強(qiáng)大，被廣泛應(yīng)用于飛行中。在介紹了ForeFlight軟件功能的基礎(chǔ)上，闡述了其制定飛行計(jì)劃、監(jiān)視氣象條件、提供飛行數(shù)據(jù)參考和進(jìn)近參考的具體應(yīng)用。為保障飛行安全，針對(duì)Foreflight使用的局限性，從數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和真實(shí)性提出了幾點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：ForeFlight；飛行計(jì)劃；飛行安全

近幾年，飛行導(dǎo)航軟件在航空界發(fā)展迅速，它們不依靠飛機(jī)設(shè)備，通過(guò)GPS衛(wèi)星通訊傳輸接收數(shù)據(jù)。軟件具有攜帶方便、數(shù)據(jù)信息齊全等優(yōu)點(diǎn)，為飛行員執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)做出參考，增強(qiáng)了飛行的安全性[1]。目前，國(guó)內(nèi)導(dǎo)航軟件種類有許多，功能也很豐富，但是支持飛行導(dǎo)航的軟件卻并不多見(jiàn)。國(guó)內(nèi)常用的有佳明（Garmin）航空導(dǎo)航儀和航旅縱橫（Umetrip），國(guó)外常用的有WingX Pro7、FlightAware 和ForeFlight。

佳明（Garmin）航空導(dǎo)航儀是一款基于GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航設(shè)備。它具有功能強(qiáng)大、定位精度高、型號(hào)種類多樣的特點(diǎn)，能適用于不同用戶需求，但軟件的使用和硬件是相互依托的，軟件不能單獨(dú)使用，需要購(gòu)買配套設(shè)備，因此該導(dǎo)航儀價(jià)格相對(duì)昂貴，而且數(shù)據(jù)較專業(yè)，畫(huà)面不夠生動(dòng)形象，適合經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士使用[2]。航旅縱橫（Umetrip）面對(duì)的人群是民航旅客，適用于經(jīng)常出差的航空旅客[3]。

ForeFlight是一款基于GPS衛(wèi)星的機(jī)場(chǎng)地圖飛行導(dǎo)航Apple應(yīng)用軟件，它根據(jù)政府以及民航管理部門(mén)提供的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)飛行中顯示航圖、提供實(shí)時(shí)氣象雷達(dá)信息、制定飛行計(jì)劃、查看飛行資料、查看機(jī)場(chǎng)地圖和機(jī)場(chǎng)設(shè)施等功能。它憑借強(qiáng)大的功能和人性化的設(shè)計(jì)，被廣泛應(yīng)用于飛行訓(xùn)練和飛行中[4]。

1　ForeFlight軟件功能介紹

1.1航圖導(dǎo)航

軟件內(nèi)部可以存儲(chǔ)已有的目視和儀表航圖，并會(huì)在有網(wǎng)絡(luò)的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新。ForeFlight根據(jù)用戶選擇的起降機(jī)場(chǎng)和途徑機(jī)場(chǎng)自動(dòng)生成一個(gè)飛行計(jì)劃，飛行計(jì)劃中顯示了每一段航線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、按照地面風(fēng)和高空風(fēng)修正過(guò)磁航向、距離和預(yù)計(jì)時(shí)間，信息資料準(zhǔn)確可行。

界面的底部是與機(jī)載儀表相對(duì)應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)，包括預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間、飛行地速、衛(wèi)星定位高度、航跡線方向、精度、垂直升降高度以及當(dāng)前經(jīng)緯度等信息。在空中飛行時(shí)，高度測(cè)量精度可以達(dá)到5～10m，儀表數(shù)據(jù)與機(jī)載儀表的差距很小，基本上可以作為飛機(jī)的第二套備用儀表。

1.2機(jī)場(chǎng)圖及氣象信息的獲取

通過(guò)用戶的選擇，軟件界面上可以顯示指定機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)信息，該信息結(jié)合了多個(gè)權(quán)威網(wǎng)站，包括www.AviationWeather.gov提供的航空氣象信息、METAR/TAF（機(jī)場(chǎng)氣象實(shí)況信息/機(jī)場(chǎng)氣象預(yù)報(bào)信息）、AIRMET/SIGMET（非正常氣象預(yù)測(cè)信息）、www. Faa.gov美國(guó)民航總局網(wǎng)站提供的NOTAM（航行通播）、TFR（臨時(shí)飛行限制區(qū)域）等重要數(shù)據(jù)信息[5]。

圖1為軟件界面顯示機(jī)場(chǎng)氣象信息的實(shí)例。上方為所選機(jī)場(chǎng)的全部信息，包括機(jī)場(chǎng)設(shè)施方面包括機(jī)場(chǎng)圖、滑行道的位置地圖，附近的機(jī)場(chǎng)服務(wù)點(diǎn)、加油點(diǎn)及公共設(shè)施；機(jī)場(chǎng)的信息有機(jī)場(chǎng)高度、本場(chǎng)飛行高度、可提供的燃油類型，該機(jī)場(chǎng)的陸空通話頻率包括機(jī)場(chǎng)通播頻率、地面許可頻率、塔臺(tái)頻率、離場(chǎng)頻率、區(qū)調(diào)頻率以及附近服務(wù)站的頻率。下方的顯示框中可以查詢?cè)敿?xì)的氣象信息、機(jī)場(chǎng)跑道信息、進(jìn)近程序數(shù)據(jù)信息、進(jìn)近燈光等十分詳細(xì)的信息服務(wù)。

圖1　ForeFlight顯示機(jī)場(chǎng)氣象信息

2　ForeFlight在飛行中的具體應(yīng)用

2.1飛行數(shù)據(jù)參考

飛機(jī)上有6個(gè)重要的儀表，分別是空速表、姿態(tài)儀、高度表、轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀、航向儀和垂直升降速度表[6]。它們的存在保證的是飛行員的正常飛行駕駛。正常情況下，這些儀表有兩套或者多套互不影響的數(shù)據(jù)來(lái)源，以希瑞SR-20為例，主要儀表盤(pán)（Premier Function Display）顯示的飛行數(shù)據(jù)來(lái)源于右翼下方的六軸陀螺儀設(shè)備[7]。陀螺儀從外界測(cè)量風(fēng)速和飛機(jī)的真實(shí)空速，并且經(jīng)過(guò)內(nèi)部精密計(jì)算最終將所得數(shù)據(jù)顯示在PFD上，此數(shù)據(jù)來(lái)源不依賴傳統(tǒng)的以皮托管為主的動(dòng)靜壓系統(tǒng)。此外，SR-20的備用儀表的數(shù)據(jù)來(lái)源于傳統(tǒng)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和以皮托管為支撐的動(dòng)靜壓系統(tǒng)，可以保證在六軸陀螺儀設(shè)備故障或者PFD顯示故障的情況下也可以根據(jù)儀表顯示安全飛行。

ForeFlight的出現(xiàn)為飛行安全提供了更加牢固的保障，F(xiàn)oreFlight中的導(dǎo)航頁(yè)面中可以顯示高度表、姿態(tài)表、空速表以及航向儀和升降速度表，提供了一套完整的飛行儀表參考，這對(duì)于小型私人飛機(jī)的安全性又多了一層保障，對(duì)于大型飛機(jī)可以進(jìn)行誤差比較，排除由于機(jī)載設(shè)備引起的系統(tǒng)誤差。

2.2制定飛行計(jì)劃

2.1 臨床療效比較 治療后，治療組治療總有效率明顯高于對(duì)照組(χ2=4.323，P<0.05)。見(jiàn)表1。

飛行員在每一次飛行之前，尤其是轉(zhuǎn)場(chǎng)飛行之前，都應(yīng)該制定一個(gè)周密的飛行計(jì)劃，飛行計(jì)劃的制定包括計(jì)算航向、飛行距離、飛行時(shí)間和燃油的消耗量。飛行員和簽派員在制定飛行計(jì)劃時(shí)必須保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤，否則會(huì)釀成飛行事故。

ForeFlight制定飛行計(jì)劃簡(jiǎn)單易行，它會(huì)根據(jù)用戶選擇的路徑和飛行高度，結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)時(shí)高空風(fēng)氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算出飛行的修正航向和修正空速，進(jìn)而細(xì)化每一段所需飛行時(shí)間和燃油的消耗量，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，減少飛行員的工作量。同時(shí)，根據(jù)飛機(jī)偏離的航向和空速，F(xiàn)oreFlight進(jìn)行修正并提示。

2.3監(jiān)視氣象條件

天氣是影響飛行安全的重要因素。飛行員在飛行之前兩個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行飛行準(zhǔn)備時(shí)一定要對(duì)始發(fā)地和目的地以及沿路的氣象條件進(jìn)行觀測(cè)和分析，以保證在飛行過(guò)程中可以從容的應(yīng)對(duì)各種氣象的突發(fā)情況。

ForeFlight軟件有多種監(jiān)視氣象條件的方法。最簡(jiǎn)單直觀的方法是在軟件界面上氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)，既可以呈現(xiàn)靜態(tài)的氣象信息，也可以顯示1h之內(nèi)的動(dòng)態(tài)雷達(dá)氣象信息。此外，F(xiàn)oreFlight中的衛(wèi)星云圖也可以觀察云的走向，從而推算出天氣的變化情況。

2.4進(jìn)近參考

ForeFlight軟件可以下載所選機(jī)場(chǎng)的ILS進(jìn)近圖、NDB進(jìn)近圖、VOR進(jìn)近圖、RNAV進(jìn)近圖以及離場(chǎng)圖。這些地圖有網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)會(huì)自動(dòng)更新，具有實(shí)效性；進(jìn)近圖與航圖上的定位點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)從航圖到進(jìn)近圖的轉(zhuǎn)換。用戶可以按照?qǐng)D上的高度提示來(lái)進(jìn)行進(jìn)近引導(dǎo)，也可以在復(fù)飛點(diǎn)對(duì)飛機(jī)的位置判斷是否需要復(fù)飛。進(jìn)近時(shí)參考適用于在氣象條件不允許的儀表飛行規(guī)則的條件下，對(duì)自身位置的判斷。

3　ForeFlight對(duì)飛行安全的影響及改進(jìn)意見(jiàn)

3.1ForeFlight對(duì)飛行安全的影響

3.1.1ForeFlight促進(jìn)飛行安全

ForeFlight提供飛行所需要的各種儀表數(shù)據(jù)顯示，飛行各階段的航圖顯示，氣象雷達(dá)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)氣象資料顯示。小型飛機(jī)幾乎可以完全脫離機(jī)載儀表，依靠ForeFlight完成各種飛行任務(wù)，更加快速便捷。ForeFlight對(duì)于保證飛行安全和降低飛行員工作量有重要的指導(dǎo)意義。

3.1.2ForeFlight數(shù)據(jù)實(shí)效性和真實(shí)性

ForeFlight的電子航圖是杰普遜公司認(rèn)證并授權(quán)的，電子航圖的更新時(shí)間與紙質(zhì)的航圖更新時(shí)間是同步的，每180d更新一次[8]，而且如果在這期間有任何改動(dòng)，F(xiàn)oreFlight也會(huì)下載一份改動(dòng)頁(yè)，使用者可自行參考改動(dòng)對(duì)照航圖進(jìn)行修改。氣象數(shù)據(jù)也是與航空氣象中心網(wǎng)站（www.AviationWeather.gov）的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步的，有網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)實(shí)時(shí)更新，無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下不會(huì)更新氣象信息，但會(huì)標(biāo)有最后更新的時(shí)間。

3.2ForeFlight存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)

ForeFlight在對(duì)航圖的支持方面應(yīng)該加強(qiáng)，不應(yīng)該僅限于北美地區(qū)杰普遜航圖的支持，而應(yīng)該增加亞洲和歐洲地區(qū)的航圖的下載和使用。

該軟件目前只支持iPad和iPhone等iOS系統(tǒng)設(shè)備的支持，并不支持廣泛使用的安卓系統(tǒng)和Windows Phone系統(tǒng)的支持，因此使用用戶群就存在一定的限制性。建議提供多系統(tǒng)的支持，以便使軟件面對(duì)更廣泛的用戶群。

ForeFlight對(duì)加強(qiáng)飛行安全具有一定的促進(jìn)作用，但是數(shù)據(jù)僅供參考，飛行數(shù)據(jù)還是應(yīng)該以機(jī)載儀表設(shè)備為主要參考。

4　結(jié)論

ForeFlight軟件界面人性化，操作容易，直觀易懂，使用方便。用戶使用之前可以連接網(wǎng)絡(luò)下載航路飛行所需的航圖、機(jī)場(chǎng)圖、天氣等數(shù)據(jù)信息，在無(wú)網(wǎng)絡(luò)的情況下可以使用離線導(dǎo)航數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航。ForeFlight不僅簡(jiǎn)化了飛行計(jì)劃中的復(fù)雜的計(jì)算，使飛行計(jì)劃制定變得簡(jiǎn)單易行，而且可以輔助飛行員進(jìn)行氣象條件的觀測(cè)、目的地機(jī)場(chǎng)和備降機(jī)場(chǎng)的狀況分析，在飛行中尤其是飛行訓(xùn)練中具有非常大的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[8]孟愛(ài)民.美國(guó)通用航空目視航圖[J].中國(guó)民航航空,2005 (3):59-61.

*基金項(xiàng)目：濱州學(xué)院“青年人才創(chuàng)新工程”科研基金（BZXYQNLG200810）。

中圖分類號(hào)：V324.2+4