儂雨林王 東

（1.中國(guó)民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院，四川 廣漢 618307；2.中國(guó)民航飛行學(xué)院模擬中心，四川 廣漢 618307）

新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)

儂雨林1王 東2

（1.中國(guó)民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院，四川 廣漢 618307；2.中國(guó)民航飛行學(xué)院模擬中心，四川 廣漢 618307）

本文針對(duì)現(xiàn)有航空訓(xùn)練系統(tǒng)落后于航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提出了新世紀(jì)航空系統(tǒng)應(yīng)具備的6個(gè)特征。一是系統(tǒng)搭建需要多方參與，包括信息公司，商業(yè)公司，航空公司，教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，政府部門，民間組織等。二是系統(tǒng)需要具備立體化、實(shí)時(shí)化、全方位的培訓(xùn)模式。三是為使更多從業(yè)人員受惠于該系統(tǒng)，在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)就要注意交叉學(xué)科的實(shí)現(xiàn)。四是為應(yīng)對(duì)航空業(yè)信息高速發(fā)展，系統(tǒng)需具備大數(shù)據(jù)收集、整理、統(tǒng)計(jì)分析能力。五是在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，一定要注意融合采用新技術(shù)。

航空運(yùn)輸；航空訓(xùn)練系統(tǒng)；多方參與；自適應(yīng)訓(xùn)練系統(tǒng)；多學(xué)科交叉；大數(shù)據(jù)；新技術(shù)

自全球第一臺(tái)飛行模擬機(jī)1929年問世以來，航空訓(xùn)練系統(tǒng)已經(jīng)歷了接近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外通用的飛行訓(xùn)練系統(tǒng)都還是基于臺(tái)式機(jī)加操縱手柄或基于全動(dòng)模擬機(jī)或固定模擬機(jī)的各種模擬設(shè)備，而參與模擬訓(xùn)練的人員也僅局限于飛行員，提供培訓(xùn)服務(wù)的教師主要是學(xué)校以及航空公司的飛行教員以及理論教員。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，航空領(lǐng)域從業(yè)人員的不斷更新以及能力的不斷提高，整個(gè)航空訓(xùn)練產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也遇到了瓶頸。舊有的航空訓(xùn)練體系和方法，以及航空訓(xùn)練的硬件設(shè)施已經(jīng)很難再滿足航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求?，F(xiàn)在的全球航空產(chǎn)業(yè)鏈，從基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)、到航空制造業(yè)、到運(yùn)行保障資源、到通航運(yùn)營(yíng)業(yè)再到應(yīng)用產(chǎn)業(yè)5個(gè)板塊，涉及的從業(yè)人員包括了飛行員、機(jī)務(wù)、空管、航空公司管理人員、航空教育參與人員、物流人員等等。無論是涉及的從業(yè)人員還是輻射的產(chǎn)業(yè)范圍，都超過了傳統(tǒng)的航空訓(xùn)練系統(tǒng)能夠承載的范圍。

本文針對(duì)技術(shù)進(jìn)步、航空業(yè)從業(yè)人員展望以及行業(yè)需要人員缺口，提出了對(duì)新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)需要具備的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

一、多方參與全球航空訓(xùn)練系統(tǒng)搭建

首先，伴隨著全球一體化以及各國(guó)之間的政治經(jīng)濟(jì)文化交往日益密切，新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)的建立，不能再由單獨(dú)一家或一個(gè)機(jī)構(gòu)獨(dú)立完成，而是需要多方加強(qiáng)合作，共同搭建。一個(gè)有序而安全的全球航空產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的健康發(fā)展依賴于從業(yè)人員的素質(zhì)、相關(guān)全球航空組織管理機(jī)構(gòu)的戰(zhàn)略協(xié)作，以及參與到航空產(chǎn)業(yè)鏈中其他單位和機(jī)構(gòu)的配合。如圖1所示，新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)的搭建直接涉及到了圖1中的六大板塊。第一是數(shù)據(jù)驗(yàn)證板塊。在該板塊中，需要各種科研機(jī)構(gòu)和信息咨詢公司密切配合，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析出相關(guān)數(shù)據(jù)（例如航線運(yùn)輸情況、從業(yè)人員醫(yī)療信息、天氣狀況等）。在訓(xùn)練系統(tǒng)中提出數(shù)據(jù)驗(yàn)證板塊目的是要統(tǒng)計(jì)行業(yè)發(fā)展情況，為從業(yè)人員培訓(xùn)提供指導(dǎo)。第二就是商業(yè)模型板塊。在該板塊中，需要將客戶、經(jīng)銷商、供應(yīng)商等等作為一個(gè)整體來分析。該板塊將人員培訓(xùn)和航空產(chǎn)業(yè)運(yùn)行結(jié)合，從而將更多優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)展為培訓(xùn)對(duì)象吸納到航空產(chǎn)業(yè)鏈中。第三是航空公司板塊。航空公司在航空產(chǎn)業(yè)鏈中是最直接也是最核心的參與方，大部分的培訓(xùn)人員最終都是航空公司的從業(yè)人員，所以在搭建下一代航空訓(xùn)練系統(tǒng)的時(shí)候必須要讓航空公司參與其中。第四是教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)板塊。教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)是航空訓(xùn)練最主要也是最直接的提供者。在搭建訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)就要求訓(xùn)練供給人員也要不斷根據(jù)航空業(yè)發(fā)展需求實(shí)時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，調(diào)整培訓(xùn)內(nèi)容，采用更有效更適合的培訓(xùn)方法。第五是標(biāo)準(zhǔn)制定板塊。參與制定標(biāo)準(zhǔn)的不論是政府機(jī)構(gòu)還是科研單位或教育機(jī)構(gòu)，都有責(zé)任制定更適合從業(yè)人員培訓(xùn)的訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)。第六是政府機(jī)構(gòu)和民間組織板塊。政府機(jī)構(gòu)，如中國(guó)民航局和民間組織，如國(guó)際民航組織等相關(guān)單位，在組織、協(xié)調(diào)、貫徹實(shí)施人員培訓(xùn)上可以在更上層發(fā)揮重要作用。

二、立體化、實(shí)時(shí)、全方位的訓(xùn)練系統(tǒng)

現(xiàn)有的航空訓(xùn)練不論從訓(xùn)練模式還是訓(xùn)練科目都明顯落后于行業(yè)需求和行業(yè)發(fā)展。因此，在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)立體化、實(shí)時(shí)、全方位的訓(xùn)練系統(tǒng)更能適應(yīng)于快速變化的時(shí)代發(fā)展?！傲Ⅲw化”在這里指的是應(yīng)該不僅僅只局限于教學(xué)理論知識(shí)的考核，更應(yīng)該結(jié)合航空業(yè)的發(fā)展需求，為參與培訓(xùn)的學(xué)員提供更多的、更靈活的培訓(xùn)方法，以及為學(xué)員提供更多參與實(shí)踐的機(jī)會(huì)；“實(shí)時(shí)”指的是訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)航空業(yè)要求及時(shí)地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃、以及教學(xué)實(shí)施方法；而“全方位”更突出了新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)能更廣泛地被運(yùn)用于航空業(yè)主要從業(yè)人員的、跨學(xué)科背景的培訓(xùn)。一個(gè)如圖2所示的以提高能力為核心的自適應(yīng)訓(xùn)練系統(tǒng)可以很好地符合這里所指的立體化、實(shí)時(shí)、全方位的訓(xùn)練系統(tǒng)的特性。這個(gè)自適應(yīng)訓(xùn)練系統(tǒng)以開展評(píng)估、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、做結(jié)論、做教學(xué)計(jì)劃、實(shí)時(shí)教學(xué)計(jì)劃為一個(gè)完整流程，并在教學(xué)計(jì)劃實(shí)施后，再次對(duì)參與培訓(xùn)的學(xué)員進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)學(xué)員培訓(xùn)結(jié)果以及新的行業(yè)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)分析，以此類推，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。在不斷地跟新航空訓(xùn)練系統(tǒng)，以更好地滿足航空業(yè)發(fā)展需求。

三、多學(xué)科交叉發(fā)展

原有的航空訓(xùn)練系統(tǒng)，因?yàn)橹饕婕帮w行員，所以培訓(xùn)項(xiàng)目和培訓(xùn)設(shè)施無法滿足航空業(yè)其他從業(yè)人員的交叉培訓(xùn)。而且由于主要是針對(duì)飛行員，現(xiàn)有訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就沒有考慮到根據(jù)飛行員和航空業(yè)其他從業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)交疊板塊在設(shè)計(jì)時(shí)如何既能滿足飛行員的訓(xùn)練要求，又能強(qiáng)化飛行員與航空業(yè)其他從業(yè)人員的溝通。在現(xiàn)實(shí)中就體現(xiàn)為航空產(chǎn)業(yè)內(nèi)部不同分支的從業(yè)人員相互溝通時(shí)就會(huì)出現(xiàn)障礙，關(guān)鍵時(shí)刻有可能出現(xiàn)理解錯(cuò)誤，導(dǎo)致航空事故的發(fā)生。因此，在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量將航空業(yè)其他從業(yè)人員的需求納入到訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中。

現(xiàn)在的全球航空產(chǎn)業(yè)鏈涉及的從業(yè)人員多達(dá)幾十個(gè)分支，其知識(shí)背景結(jié)構(gòu)也不斷細(xì)化。但這些人員服務(wù)于同一個(gè)產(chǎn)業(yè)，在知識(shí)技能培訓(xùn)中有很多共通之處。如圖3所示，以航空業(yè)知識(shí)技能型為主的三大從業(yè)人員（飛行員、維修專家、空管）的知識(shí)結(jié)構(gòu)來看，可以看出三大從業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)中有很多重疊的板塊。從圖中可以看出，飛機(jī)系統(tǒng)、領(lǐng)航、氣象是三大從業(yè)人員都需掌握的知識(shí)，通信與儀表是屬于飛行員和維修專家需共同掌握的知識(shí)，飛行原理與性能計(jì)劃、空中交通管理是飛行員和空管需共同掌握的知識(shí)。因此，在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，除了考慮三大從業(yè)人員各自知識(shí)結(jié)構(gòu)特性以外，還需考慮交叉知識(shí)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中的重要性，讓新的訓(xùn)練系統(tǒng)在多學(xué)科交叉發(fā)展的情況下，更盡可能滿足航空業(yè)從業(yè)人員的復(fù)合式訓(xùn)練。

四、具備大數(shù)據(jù)采集、分析、運(yùn)用和共享能力

21世紀(jì)顯而易見已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)，又稱海量數(shù)據(jù)、大量數(shù)據(jù)、大資料等，指所涉及的數(shù)據(jù)規(guī)模巨大到無法通過人工，在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到截取、管理、處理、并整理成人類所能解讀的形式的信息。自大數(shù)據(jù)概念在20世紀(jì)末被提出以后，大數(shù)據(jù)的相關(guān)研究和應(yīng)用滲透到了天文學(xué)、大氣學(xué)、交通運(yùn)輸、通信記錄明細(xì)、軍事偵查、通勤時(shí)間預(yù)測(cè)、醫(yī)療記錄、照片圖像和視頻封存等。在我國(guó)，在政府的大力支持下，大數(shù)據(jù)的相關(guān)研究和應(yīng)用也在迅猛發(fā)展。在航空業(yè)中，大數(shù)據(jù)的分析、采集與應(yīng)用的重要性也日益凸顯。

（一）大數(shù)據(jù)可指明航空業(yè)發(fā)展方向

將大數(shù)據(jù)的采集分析功能融入到下一代航空訓(xùn)練系統(tǒng)中，可以實(shí)時(shí)對(duì)各國(guó)各地區(qū)的培訓(xùn)需求做出評(píng)估。在空客的2015年～2034年的大數(shù)據(jù)分析的20年展望中可以看到，這20年內(nèi)預(yù)計(jì)發(fā)展中國(guó)家的每公里乘客營(yíng)收將以每年5.8%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，而發(fā)達(dá)國(guó)家也將以每年3.8%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。也就意味著全球航空培訓(xùn)明顯需要向發(fā)展中國(guó)家傾斜。

在HIS經(jīng)濟(jì)觀察中，圖5中使用大數(shù)據(jù)分析比較2014年全球?qū)嶋H人均旅行數(shù)與2034年預(yù)計(jì)人均旅行數(shù)，可以看到在2014年，發(fā)展中國(guó)家25%的人口該年平均出行一次，而到2034年，該數(shù)字將增長(zhǎng)74%。

同樣在空客的10年展望中，如圖6所示，預(yù)計(jì)亞太地區(qū)將領(lǐng)跑年客運(yùn)周轉(zhuǎn)量，而中國(guó)大陸將成為最大的客流運(yùn)輸?shù)亍?/p>

也就是說，在未來20年，在亞洲，尤其在中國(guó)，航空業(yè)將有巨大的發(fā)展。換句話說，根據(jù)大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)的時(shí)候，在培訓(xùn)區(qū)域上，要對(duì)亞洲，尤其是對(duì)中國(guó)有所傾斜，以滿足未來20年中國(guó)巨大的航空市場(chǎng)缺口。

（二）大數(shù)據(jù)可暴露航空業(yè)從業(yè)人員狀態(tài)

在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，大數(shù)據(jù)除了可以為航空業(yè)的發(fā)展前景做出預(yù)估，已搭建更有效、更有針對(duì)性的區(qū)域培訓(xùn)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析還可以暴露航空業(yè)從業(yè)人員的狀態(tài)。根據(jù)波音的大數(shù)據(jù)分析顯示，在全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，未來20年將有數(shù)以萬計(jì)的新商用機(jī)交付航空公司。也就是說，飛行員以及維護(hù)人員將會(huì)存在巨大的行業(yè)缺口。波音2015年度飛行員以及技術(shù)人員展望中預(yù)測(cè)，從現(xiàn)在到2034年，航空工業(yè)將需要一百萬新的從業(yè)人員，包括了558000民航飛行員以及609000維護(hù)技術(shù)人員。所以，在搭建新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)，更不能僅僅考慮飛行員的培訓(xùn)，而是要盡量將航空業(yè)其他從業(yè)人員的培訓(xùn)也綜合考慮在內(nèi)，使該系統(tǒng)的搭建能盡量地輻射到航空業(yè)的各個(gè)方面，盡可能使該行業(yè)從業(yè)人員受惠于新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)。

（三）大數(shù)據(jù)可觀測(cè)航線動(dòng)態(tài)以及航班動(dòng)態(tài)

同樣，對(duì)航班的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，歷史數(shù)據(jù)分析等可以使新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)不斷更新和調(diào)整訓(xùn)練內(nèi)容，是不同區(qū)域的訓(xùn)練更有針對(duì)性。例如AMADEUS公司大數(shù)據(jù)分析揭示了全球航班量發(fā)展趨勢(shì)。在圖8中可清晰看到，全球發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體如中國(guó)、印度、俄羅斯、巴西等，領(lǐng)導(dǎo)了區(qū)域航班增長(zhǎng)。而亞太和中東之間的航班量在過去兩年激增了13.4%。并且中東與歐洲之間的航班量成為區(qū)域間航班量的熱點(diǎn)。這樣的話，針對(duì)亞太和中東、中東與歐洲之間的航班的培訓(xùn)內(nèi)容就要稍作調(diào)整。

由此可見，將大數(shù)據(jù)的采集、分析、整理、運(yùn)用技術(shù)融合到新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)搭建中是至關(guān)重要的。這些技術(shù)的應(yīng)用，能讓新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)更符合現(xiàn)今航空業(yè)的需要，也能讓該系統(tǒng)更能跟上行業(yè)發(fā)展變化。

五、融合采納各種新技術(shù)

進(jìn)入新千年，科學(xué)技術(shù)的發(fā)日新月異，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了20世紀(jì)。傳統(tǒng)的硬件設(shè)施很難再提供實(shí)時(shí)、便捷、高效的訓(xùn)練。而新技術(shù)的誕生在為新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)提供一個(gè)更為廣闊的前景。

（一）新生代智能手持終端設(shè)備

在圖9除了中傳統(tǒng)的基于各種臺(tái)式、筆記本、固定模擬機(jī)或全動(dòng)模擬機(jī)的訓(xùn)練以外，還有各種智能手持終端設(shè)備正在為航空業(yè)的從業(yè)人員帶來更加便捷高效的訓(xùn)練模式。如現(xiàn)在加拿大航空公司已經(jīng)在為部分航線的飛行員、乘務(wù)等配備了IPAD。這些工作人員在飛行時(shí)可以利用IPAD迅速查找相關(guān)資料，航空公司也可以將通告、命令等直傳到IPAD中及時(shí)告知工作人員。國(guó)內(nèi)很多航空公司也制作了可供本公司工作人員使用的電子飛行數(shù)據(jù)包，工作人員可以利用該數(shù)據(jù)包學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，也可以登陸進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行各種測(cè)試。這些智能手持終端設(shè)備的在新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)中的使用將極大地方便工作人員的培訓(xùn)。

（二）基礎(chǔ)學(xué)科進(jìn)步

基礎(chǔ)學(xué)科的進(jìn)步為新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)搭建提供最基本的保障。例如和大數(shù)據(jù)相關(guān)的各種統(tǒng)計(jì)、信息分析處理的算法的提出，可以使訓(xùn)練系統(tǒng)能夠具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。連同衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步，就更能滿足訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)時(shí)化、自適應(yīng)的要求。復(fù)合材料發(fā)展使得航空業(yè)可使用更輕質(zhì)、更結(jié)實(shí)的材料。電子技術(shù)的進(jìn)步大大改善了飛行員以及工程師對(duì)于飛機(jī)的操控。這樣，不論是傳統(tǒng)的實(shí)體訓(xùn)練機(jī)，還是更新穎的3D視頻模擬機(jī)，或是虛擬觸摸式教學(xué)系統(tǒng)，都有了更多的實(shí)現(xiàn)途徑。

由此可見，新技術(shù)的采納是實(shí)現(xiàn)新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)中最基礎(chǔ)、最底層的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)論

綜上所述，由于新千年航空產(chǎn)業(yè)的巨大變化，其輻射的產(chǎn)業(yè)范圍和涉及的從業(yè)人員都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了20世紀(jì)的航空產(chǎn)業(yè)。由此可知，原有的航空訓(xùn)練系統(tǒng)，無論是從教學(xué)內(nèi)容到實(shí)踐環(huán)節(jié)，從培訓(xùn)人員到參與學(xué)員都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)今航空產(chǎn)業(yè)的要求。面對(duì)巨大的航空市場(chǎng)和從業(yè)人員缺口，本文提出了新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)具有的六大特征。第一系統(tǒng)搭建是需要多方參與，不僅僅是航空公司或培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，包括政府機(jī)構(gòu)、民間組織、信息咨詢公司等都應(yīng)參與到系統(tǒng)搭建工作中。第二是為了應(yīng)對(duì)航空業(yè)的高速發(fā)展，在系統(tǒng)搭建時(shí)，應(yīng)注意系統(tǒng)的立體、實(shí)時(shí)、全方位的特性。第三是針對(duì)航空業(yè)從業(yè)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)的交疊，新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)搭建時(shí)，要注意個(gè)學(xué)科交叉知識(shí)的實(shí)現(xiàn)，使更多從業(yè)人員受益。第四是針對(duì)數(shù)字時(shí)代信息量的快速增長(zhǎng)，為了使系統(tǒng)更有效更具針對(duì)性，該系統(tǒng)應(yīng)具備大數(shù)據(jù)收集、整理、統(tǒng)計(jì)、分析能力。第五是，在新世紀(jì)航空訓(xùn)練系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方面，一定要注意融合采納各種新技術(shù)，使訓(xùn)練變得更高效便捷。

［1］ Wong L， Meyer G， Timson E， et al. Objective and Subjective Evaluations of Flight Simulator Fidelity［J］. Seeing and Perceiving，2012（25）： 91-91.

［2］ John Leathy. Global Market Forecast 2015-2034［M］. Airbus. ［2014］.

［3］ Long Term Market Group. 2015 Pilots and Technician Outlook［M］. Boeing Commercial Airlines.， 2015.

［4］ Cyril Tetaz. Where Are The Growth Hot Spots In Air Trave［M］. AMADEUS.， 2011.

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