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飞行管理系统架构、模型与算法先进航空制导导航与控制丛书李清等著国防工业出版社图书书籍

正版全新

作者: 李清,程农
出版社: 国防工业出版社
ISBN: 9787118141818
出版时间: 2022-12

装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸

作者: 李清,程农
出版社: 国防工业出版社
ISBN: 9787118141818

出版时间: 2022-12
装帧: 其他

开本: 16开
纸张: 胶版纸

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工程技术

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5042437

商品描述：

【书    名】飞行管理系统架构、模型与算法先进航空制导导航与控制丛书李清等著国防工业出版社图书书籍
【书    号】 9787118141818
【出版社】国防工业出版社
【作    者】李清,程农
【出版日期】 2026-06-01
【开    本】 16开
【定    价】 248.00元

【内容简介】
飞行管理系统是现代飞机高度综合的核心技术之一，它集飞行计划、性能计算、轨迹预测、四维制导、综合导航、人机接口等功能于一体，实现飞机全飞行过程的自动飞行控制和管理。本书基于清华大学飞行管理系统技术研究团队参加我国大飞机飞行管理系统研究的成果，系统介绍了飞行管理系统的体系架构、飞行器建模、轨迹预测、综合导航、飞行导引与飞行控制，并围绕基于轨迹的运营，介绍了四维轨迹预测和制导的*新研究成果。本书可作为航空电子系统、飞行管理系统、自动飞行系统领域的专业技术人员的参考书，也可以作为飞机总体设计、飞行员、飞机维护人员的参考书。

【目录】
目录

第*篇飞行管理系统的架构

第 1 章飞行管理系统及其发展历程

1.1 飞行操纵与控制技术的发展

1.2 飞行管理技术和系统的出现与发展

1.3 飞行管理和自动飞行技术的发展趋势

参考文献

第 2 章飞行管理系统的逻辑架构

2.1 ARINC 702A 标准定义的飞行管理计算机功能

2.2 波音飞机飞行管理系统架构

2.3 空客飞机飞行管理系统架构

2.4 飞行管理系统的架构模型

参考文献

第二篇飞机运动学和动力学建模与性能计算

第 3 章飞机动力学与运动学建模

3.1 坐标系的定义与坐标变换

3.2 飞机动力学和运动学方程

参考文献

第 4 章飞机性能模型与性能计算

4.1 性能数据库

4.2 面向性能计算和轨迹预测的建模技术

4.2.1 飞机质点方程

4.2.2 总能量模型

4.2.3 阻力模型

4.2.4 推力模型

4.2.5 燃油流量模型

4.2.6 航迹方位角模型

4.2.7 气象模型

4.2.8 转弯机动模型

4.3 性能模型的算法实现

4.3.1 不同速度的建模与转换

4.3.2 不同参考基准的气压高度调定

4.3.3 航迹模型的输入输出及航迹子模型

4.4 性能模型的影响因素分析

4.4.1 基于成本指数的性能模型分析

4.4.2 *大爬升率、*大爬升角爬升

4.4.3 远航久航

4.4.4 重心位置对性能模型的影响

4.4.5 飞机构型对飞机阻力的影响

参考文献

第三篇轨迹预测

第 5 章导航数据库

5.1 ARINC 424 导航数据库标准

5.2 机载导航数据库的通用内容

参考文献

第 6 章飞行计划

6.1 飞行阶段定义

6.2 航路段的分类和定义

6.3 常用飞行计划的数据内容

参考文献

第 7 章水平剖面预测

7.1 水平剖面的空间计算方法

7.1.1 WGS84 坐标系

7.1.2 大圆航线上点的经纬度

7.1.3 大圆航线上的弧长

7.1.4 沿航向航段的终点经纬度

7.1.5 点到航线的距离

7.1.6 飞机转弯半径

7.1.7 两条大圆航线的交点坐标

7.1.8 点到圆的切点坐标

7.1.9 点与圆的交点坐标

7.2 水平计划段文件的生成

7.2.1 TF 航段和 RF 航段

7.2.2 CA 和 VA 航段

7.2.3 FA 航段

7.2.4 FC 航段和 FD 航段

7.2.5 CI 和 VI 航段

7.2.6 CR、VR、CD、VD 航段

7.2.7 CF 航段和 DF 航段

7.2.8 AF 航段

7.2.9 等待类航段

7.3 水平过渡段的连接

7.3.1 滚转角的确定

7.3.2 Fly Over 型过渡航迹计算

7.3.3 Fly By 型过渡航迹计算

7.3.4 等待类航段的过渡方式

7.4 高度截止航段的处理

7.5 水平剖面预测的标准流程

参考文献

第 8 章垂直剖面的预测

8.1 垂直剖面的基本阶段

8.1.1 起飞段

8.1.2 爬升段

8.1.3 巡航段

8.1.4 下降段

8.1.5 进近段

8.2 垂直计划点文件的生成

8.3 高度和速度限制的处理方法

8.3.1 机场速度限制的处理

8.3.2 巡航高度低于转换高度的处理

8.3.3 航路点上的高度速度限制

8.4 垂直剖面预测的标准流程

参考文献

第 9 章飞行轨迹的综合

9.1 下降顶点的确定和更新

9.2 气象数据的处理方法

9.3 特殊下降路径构建

9.3.1 自由（慢车）下降路径

9.3.2 几何点到点路径

9.3.3 等飞行路径角下降

9.4 水平剖面和垂直剖面的耦合

9.4.1 水平剖面和垂直剖面在预测中的数据交互

9.4.2 高度速度限制处理实现水平和垂直剖面耦合

9.5 轨迹重预测实现及算法流程

9.5.1 算法内部的重预测

9.5.2 面向用户的重预测

参考文献

第四篇综合导航

第 10 章导航系统与导航传感器

10.1 导航设备的分类与特点

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

【前言】
前言

飞行管理系统是现代飞机高度综合的核心技术之一，它集飞行计划、性能计算、轨迹预测、四维制导、综合导航、人机接口等功能于一体，实现飞机全飞行过程的自动飞行控制和管理。

国外飞行管理系统技术体系完备，制定了 ARINC 702A 和 ARINC 424 等行业标准，并构建了下一代空管新航行体系。霍尼韦尔、柯林斯、通用电气、泰雷兹、CMC 等公司均能提供成熟的产品，并已装备于波音和空客的系列机型。国内大飞机飞行管理系统研究中，技术相对零散，多聚焦于轨迹预测、综合导航等单一技术领域。在国外对我国长期进行技术限制的情况下，核心的软硬件集成均在国外进行，即使与国外合作合资的公司拿到的也只是封装好的黑箱产品。甚至连民航飞机的飞行管理计算机出现故障都要在国外维修。在我国发展大飞机的核心关键技术中，飞行管理技术和系统长期存在体系性空白。

另外，采用飞行计划结合空中管制的传统运行模式和技术体系已经不能适应现代民航业发展的需要。为了有效应对未来持续增长的交通流量、提高机场空域内运行效率、减少航班延误，空中交通管理系统正在进行着深刻的体系变革和技术提升。在下一代空管体系中，飞机飞行航线的分层和间距大幅缩小，对飞行管理系统提出了新的要求。为了应对新航行体系发展的要求，基于四维轨迹预测和四维制导的飞行管理系统，需要引入新的技术和方法。

针对我国所面临的飞行管理系统领域的技术空白，清华大学研究团队瞄准下一代空管技术和新航行体系与航空电子和飞行控制系统发展的方向，通过对行业标准规范的深入理解，系统架构、理论和算法的研究，仿真验证平台的开发，以及工程应用等步骤，形成了具有体系完整性、规范符合性、算法先进性和工程可实现性的研究成果和技术解决方案。

（1）弥补我国在相关技术体系的空白：对标 ARINC 702A 和 ARINC 424 等标准，构建了飞行管理系统的架构，提出满足标准规范要求的飞行管理系统解决方案，弥补了我国在大型飞机飞行管理系统领域的体系空白。

（2）构建面向新航行体系的先进系统：面向下一代空管系统，自主开发飞行计划和轨迹预测算法，研究基于性能的导航实现所需导航性能估计，构建基于轨迹的运营体系。

清华大学研究团队在飞行管理系统领域的研究成果 “大飞机飞行管理系统关键技术研究”，获得了 2021 年度中国航空学会科技进步奖一等奖。

本书基于清华大学飞行管理系统技术研究团队参加我国大飞机飞行管理系统研究的成果，系统介绍了飞行管理系统的架构、模型和算法，并围绕基于轨迹的运营，介绍了四维轨迹预测和制导的*新研究成果。主要内容如下：

（1）飞行管理系统的体系结构：飞行管理系统及其发展历程、ARINC 702A 定义的飞行管理计算机功能、飞行管理系统的逻辑架构。

（2）飞行器建模：飞行器的动力学和运动学建模、飞机的性能模型和性能计算。

（3）轨迹预测：导航数据库、飞行计划、水平剖面的预测、垂直剖面的预测、飞行轨迹的综合。

（4）综合导航：导航设备与导航传感器、惯性导航、无线电导航、卫星导航、多传感器的数据融合与导航管理、基于性能的导航与实际导航性能估计。

（5）飞行导引与飞行控制：垂直与水平导引、余度飞行控制。

（6）飞行管理技术的新发展：新航行体系、四维轨迹的生成与四维制导、飞行管理系统的评估与验证。

本书可以作为航空电子系统、飞行管理系统、自动飞行系统领域的专业技术人员的参考书，也可以作为飞机总体设计人员、飞行员、飞机维护人员的参考书。

感谢清华大学飞行管理系统技术研究团队的研究生王乾、李大川、李威、王贺、石宝锋、陈小龙、桂毅、邹翔、薛茜、张建峰、霍岩、王潘、梁段璋、唐良文、杨晓阳、兰国兴、拓扑筠、钱明新、杨磊斌、朱正达、卢则鹏、于丹妮、周童、樊一萍、王爽爽、梁博航和张斌在飞行管理技术研究领域作出的贡献。也感谢梁博航和张斌参与了部分书稿的统稿工作。

感谢程朋老师在本领域研究中作出的卓越贡献。

同时，感谢中国商飞上海飞机设计研究院及北京民用飞机技术研究中心、中航工业西安飞机设计研究院及中国航空无线电电子研究所、西安飞行自动控制研究所的支持，使我们能够深入参与国产大飞机飞行管理技术的研究。

作者

2025 年 6 月于清华园
配送说明

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