第六章
飛行管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
2006 年3月
一．飛行管理系統(tǒng)（FMS）
概述
1． FMS發(fā)展史-
FMS功能-飛機(jī)性能數(shù)據(jù)計(jì)算/管理，飛機(jī)導(dǎo)航數(shù)據(jù)計(jì)算/
管理，對(duì)飛機(jī)進(jìn)行最佳縱向/橫向剖面的導(dǎo)航和制導(dǎo)，起到節(jié)
油/節(jié)時(shí)、降低運(yùn)營(yíng)成本的功能。
FMS概述（續(xù)）
1． 從起飛到進(jìn)近/著陸，400FT以上的整個(gè)飛行過(guò)程中體現(xiàn)最佳的
自動(dòng)飛行狀態(tài)。
• 起飛-CDU引入飛機(jī)全重、設(shè)定溫度，F(xiàn)MC計(jì)算出最佳目標(biāo)推力、目
標(biāo)速度
• 爬高-FMC提供最佳爬高剖面，即最佳爬升角度和速度，階梯爬升
到爬升頂點(diǎn)。
• 巡航-根據(jù)航路距離、航路情況，F(xiàn)MC確定最佳巡航高度和速度
• 下降-FMC確定下降頂點(diǎn)，計(jì)算出最佳下降速度，控制油門在慢車
位，利用飛機(jī)勢(shì)能，以最佳剖面和速度下降
• 進(jìn)近-FMC確定下降末端（下降結(jié)束點(diǎn)），即在規(guī)定的高度和距離
開(kāi)始進(jìn)近到跑道上的著陸點(diǎn)。
FMS功能：
• FMS是高級(jí)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)和性能管理系統(tǒng)的組
合。
• 它具有大容量的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)，在飛機(jī)正常飛行
區(qū)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)能提供從起飛到降落的水平制
導(dǎo)的功能；
• 同樣它具有大容量的性能數(shù)據(jù)庫(kù)，能根據(jù)待飛
航線、巡航高度、飛機(jī)總重、成本指數(shù)和阻力
系數(shù)等提供節(jié)約燃油、降低直接運(yùn)行成本的垂
直制導(dǎo)能力。
四個(gè)功能
 實(shí)現(xiàn)最佳的導(dǎo)航
 實(shí)現(xiàn)最佳的制導(dǎo)
 實(shí)現(xiàn)整個(gè)航路400ft以上的全自動(dòng)飛行控制
 實(shí)現(xiàn)對(duì)第四維——時(shí)間的管理，達(dá)到節(jié)油和節(jié)
省時(shí)間的目的。
FMS組成及各部分的功用
主要四大部分-FMCS 、
IRS、AFCS、A/T
FMCS-包括FMC和CDU，各機(jī)
型FMC和CDU數(shù)。
IRS-是FMC基本傳感器，向
FMC提供2/3臺(tái)IRU輸出的
導(dǎo)航數(shù)據(jù)，F(xiàn)MC進(jìn)行加權(quán)
平均， 主要參數(shù)有
PPOS 、GS 、TRK 、WIND
等。
傳感器1——IRS
• 提供參數(shù)：經(jīng)緯度位置、真/磁航向、南北/東西向速
度、俯仰/傾斜角、地速等
• 參數(shù)計(jì)算過(guò)程：利用慣性元件測(cè)量飛機(jī)三個(gè)軸向的
轉(zhuǎn)動(dòng)位移和線性加速度，該六個(gè)信號(hào)再加上初始狀
態(tài)值，計(jì)算得到相應(yīng)輸出。
• 工作方式：導(dǎo)航、姿態(tài)、校準(zhǔn)、關(guān)斷
傳感器2——大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)Air Data Computer
• 提供數(shù)據(jù)：高度、空速、馬赫數(shù)、溫度
傳感器3——VOR/DME/ ILS
• 甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)
VHF Omnidirectional Radio Range
• 提供數(shù)據(jù)：方位、航道信號(hào)
• 測(cè)距機(jī)Distance Measuring System:提
供到某一地面臺(tái)的距離（斜距）
• ILS:提供航向道Loc和下滑道G/S的偏離
信號(hào)
FMS組成及各部分的功用（續(xù)）
AFCS-AFCS是FMCS的執(zhí)行部分，F(xiàn)MC對(duì)A/P、F/D、STB/TRIM、
SPD/TRIM、A/T提供綜合控制。AFCS-MCP給FMC提供L NAV、V NAV
制導(dǎo)銜接，選擇目標(biāo)空速、目標(biāo)馬赫數(shù)，F(xiàn)MC向FCC提供經(jīng)濟(jì)目標(biāo)
空速、目標(biāo)馬赫數(shù)。
A/T-A/T是FMCS的執(zhí)行部分，F(xiàn)MC通過(guò)FCC向A/T提供目標(biāo)推
力，從而控制飛行速度。A/T包括油門伺服機(jī)構(gòu)（放大器、電機(jī)）
和油門桿。
FMCS傳感器（信號(hào)源）很多，除基本的IRS外，有ADC、
VOR/DME、ILS、FAU、CLK，還有發(fā)動(dòng)機(jī)防冰、機(jī)翼防冰、發(fā)動(dòng)機(jī)
引氣、空/地等離散量信號(hào)。
FMC接收以上傳感器的信號(hào)，還接收CDU、AFCS-MCP、VHF控
制盒、EFIS-CP、IRS-ISDU等控制信號(hào)。FMC輸出包括ARINC429格
式數(shù)字信息和離散量信號(hào)（警告、信息）。
FMC基本組成/功用
FMC重15公斤，前面板有：故障（琥
珀）燈，自檢進(jìn)行（黃）等，累計(jì)時(shí)間
表，檢查插座后面插頭與飛機(jī)電纜對(duì)
接。電源為115V，400Hz單相交流電，功
率低于300瓦，采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻方式。
FMC基本組成部分：I/O接口處理器、
導(dǎo)航處理器、性能處理器和電源組件。
FMC基本組成/功用（續(xù)）
A1-A8為輸入/輸出處理器
A9-A15為導(dǎo)航處理器
A16-A19為性能處理器
存儲(chǔ)器從功用上分：程序存儲(chǔ)器、便箋存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)庫(kù)
存儲(chǔ)器從原理上分：只讀存儲(chǔ)器、高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)
器、非易失性存儲(chǔ)器
16位CPU采用LS-54Ⅲ（B）和T19989型。
各處理器有電源的過(guò)流和短路保護(hù)及超溫切斷保護(hù)電
路。
FMC基本組成/功用（續(xù)）
• I/O接口處理器-I/O接口沒(méi)有邏輯運(yùn)算功能，只起到I/O
處理/傳輸功能，各通道輸入的各種信號(hào)變成相應(yīng)的二進(jìn)
制數(shù)據(jù)，及將處理器輸出的并行數(shù)據(jù)變換成需要的各種
輸出格式。
• 導(dǎo)航處理器
• 導(dǎo)航處理器包括微處理器和存儲(chǔ)器，執(zhí)行與導(dǎo)航計(jì)算、
縱向/橫向操作和CDU引入數(shù)據(jù)的管理等有關(guān)功能。控制
和協(xié)調(diào)所有導(dǎo)航部分的工作，傳輸導(dǎo)航信息。FMC輸出精
確的導(dǎo)航數(shù)據(jù)：PPOS、TRK、DISTANCE等
• 自動(dòng)調(diào)諧電臺(tái)。
導(dǎo)航功能
導(dǎo)航就是有目的地、安全有效地引導(dǎo)飛機(jī)從
一地到另一地飛行的控制過(guò)程。
導(dǎo)航要從飛機(jī)場(chǎng)開(kāi)始，根據(jù)要飛抵的
目的地選擇航線；確定：
• 離目的地或某個(gè)要飛躍的航路點(diǎn)的距離；
• 預(yù)定到達(dá)時(shí)間；
• 確定速度等。
導(dǎo)航系統(tǒng)都需要解決的三個(gè)主要
問(wèn)題是：
• 如何確定飛機(jī)當(dāng)時(shí)的位置；
• 如何確定飛機(jī)從一個(gè)位置向另一個(gè)位置前進(jìn)的
方向；
• 如何確定離地面某一點(diǎn)的距離或速度、時(shí)間。
當(dāng)然，現(xiàn)代飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題
還很多，但主要的是這幾個(gè)基本問(wèn)題。
從根本上說(shuō)，導(dǎo)航就是給飛行員提供飛機(jī)飛行
中位置、方向、距離和速度等導(dǎo)航參量。
無(wú)線電導(dǎo)航的定位方案有
• 測(cè)距—測(cè)距（即/導(dǎo)航方式）：他是通過(guò)機(jī)
上二臺(tái)測(cè)距裝置（DME），測(cè)量飛機(jī)到二個(gè)地
　
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