驾驶舱（精选11篇）
1.驾驶舱 篇一
国际上，这种装置被称做驾驶舱话音记录器(Cockpit Voice Recorder简称CVR)，主要记录飞机驾驶舱内的各种声音，包括机组彼此间的对话、陆空通话和驾驶舱内的各种背景声音，如语音/音响警告、发动机噪音、座舱噪音、操纵各种开关所发出的声音、襟翼和起落架手柄操作声音、航空器遭遇气象环境(如雷电、大雨、冰雹)时的声音等。
通过辨听这些声音信息，事故调查人员不仅可以从中判断机组的操纵、意识、决断、生理和心理状况，还可分析航空器飞行状态及所处环境，解释机组做出这些动作的理由。因此，驾驶舱话音记录器所记录的舱音信息是航空器事故调查的关键证据之一，对查找事故原因至关重要。
驾驶舱话音记录器
分类
驾驶舱话音记录器按记录介质分为3种：钢丝式、磁带式和固态式。
钢丝式记录器的录音原理为：在磁力作用下钢丝会具有磁性，磁力消失后，在磁场中的钢丝仍会保有磁性，这种保留下来的磁性，叫做剩磁。把一条长钢丝缠绕到一个卷轴上，钢丝穿过一个磁性线圈(和线圈保持一定间隔)与另一个卷轴相连，拾音器通过电路与磁性线圈相连，通电的磁性线圈将拾音器中模拟声音的电信号转变成磁场，在磁场中的钢丝受到磁化，产生随声音大小而强弱不同的剩磁，声音就被记录在钢丝上了。
磁带式记录器与钢丝式记录器录音原理完全相同，只是用磁带作为记录介质，带基是塑料，带基上涂有由磁粉和黏合剂构成的磁性层，记录的是声音的模拟信息。
而固态记录器，顾名思义，记录介质是半导体存储芯片，通过模/数转换电路，将模拟音频信号变为数字信号进行存储。和钢丝、磁带式记录器相比，由于固态记录器取消了电机驱动和钢丝/磁带运行机构，用半导体存储芯片代替了钢丝/磁带记录，因而其具有体积小、重量轻、信息存储量大，且工作可靠、免维护的优点，因而钢丝/磁带式记录器现正逐步被固态记录器所取代。目前，我国大部分民用航空器上安装的均是固态记录器。
外形
驾驶舱话音记录器外形通常为长方形(少许为扁圆柱形)，实际形状见图1和图2;金属外壳漆成国际救援标准色——鲜橙或鲜黄色;表面还涂有2个白色荧光条以反射外部光源，以便飞机失事后的夜间搜寻;外表侧面有英法2种文字的标示：驾驶舱话音记录器禁止打开;在记录器的前端装有水下定位信标，该信标内有电池，遇水电源自动接通，发射37.5kHz固定频率的超声波信号，可以在水下6 000 m深处连续工作30天，以便搜寻记录器;记录器前后部各有一个接口，前接口通过专用电缆与地面舱音回放设备相连，后接口则与飞机相关设备连接，某些型号记录器外部还带有耳机插孔、测试插孔、工作状态灯或监测显示器。
适坠性（抗损毁性）要求
为在飞行事故发生时有效保护记录有声音信息的存储介质，记录器都采取了必要的防护措施，这些防护措施在国际民航组织文件及各国民航规章中采用了统一标准，如TSO-C123a要求记录器能经受以下极端条件：
防火能力(高强度)：1 100℃火焰，覆盖100%的记录器表面积，30 min燃烧(欧洲标准60 min);防火能力(低强度)：260℃烤箱，10 h烘烤;耐压能力：三轴向分别承受5 000 lbs连续5 min的静态挤压;耐穿透能力：500 lbs (226.8kg)钢棒自10 ft (3.05 m)高下落撞击关键部位，钢棒接触面积直径小于0.25 in.(0.635 cm);耐振动能力：在三轴向加载频率5〜500Hz、全幅值0.91 mm、加速度10 g的振动波，每轴向持续1 h;耐冲击振动能力：三轴向施加半正弦波冲击振动，加速度峰值3.4 kg，持续时间不少于6.5 ms;耐液体浸泡：在航空器液体(燃油、滑油等)浸泡24 h。耐海水浸泡：在海水浸泡30天。耐液压能力：承受相当于2万ft (18.29 km)水深的液压。
机上安装位置
为使驾驶舱话音记录器受到损坏的可能性降至最小，记录器通常都被安装在发生飞行事故时最不易受到冲击的飞机尾部，如后客舱、后厨房、飞机尾舱、后货舱侧壁、后机组休息舱侧壁等，主要机型的记录器安装位置是：B737、B757、B767安装在后客舱或后厨房;A300、A310、A340、A320安装在飞机尾舱;B747安装在后机组休息舱侧壁;MD82、MD90安装在后货舱侧壁;TU154安装在电子舱。
记录信息
无论磁带式还是固态式记录器都记录了停止记录前30 min或2 h，彼此独立的4个声道的舱音信息，其中第1至第3声道来源于第3机组成员、副驾驶、正驾驶工作位置的耳机/吊杆式话筒、氧气面罩话筒、手持式话筒或扬声器。如果没有第3机组成员声音输入时，第1声道记录的是旅客广播系统声音或者气象通报。3个声道记录的频率范围是150〜3500 Hz;第4声道来源于驾驶舱的区域麦克风，记录的频率范围是150〜6800 Hz。所以，记录器至少能记录：用无线电发送或接收的话音通信、驾驶舱中的声响、机组成员在驾驶舱中使用飞机内话系统进行的通话、传入耳机或扬声器中的识别导航或进近助航识别的话音或音频信号、机组成员使用旅客广播系统进行的话音通话以及空中交通服务机构的数字通信。
我国民用航空器上的驾驶舱话音记录器
目前，我国大部分民用航空器上安装的均是固态记录器，但也有少部分老旧机型安装了钢丝或磁带式记录器，而恰恰是这少部分老旧飞机，由于该类飞机使用时间较长，机体老化明显，飞机整体状况不是很好，经常出现各种故障，因而更易引发事故/事故征候。在最近5年，我国发生的6起民用运输/通用飞行事故中，有2起事故飞机安装的是磁带式记录器，具体装机记录器类型见表1。
以美国Honeywell公司生产的固态记录器(型号为980-6020)为例，录音时，4个声道的模拟音频信号分别经模/数转换器(ADC)转换为8位µ律脉冲编码调制信号，该信号传送到ADPCM(自适应差分脉冲编码调制)译码器中进行压缩编码，形成3位ADPCM信号存贮到固态存贮器上;放音时，记录的4个声道数字音频信号通过解压缩电路和数/模转换器转换为模拟音频信号，通过与记录器外接的放音设备，人耳就能听到记录的舱音。
以美国仙童(现L3)公司生产的磁带式记录器(型号为A100A)为例，录音时，来自第3机组成员(备用)、副驾驶、正驾驶和区域麦克风的4个声道音频信号，经过彼此独立的4块记录放大器(Record Amp A020)时与来自偏置发生器的65kHz信号进行调幅叠加、放大，通过4个记录磁头记录到磁带的4个磁道位置上;放音时，磁带通过监听磁头“读出”记录在磁带上的声音信息。
其他机载声音记录装置
近年来，随着我国民航安全管理水平的整体提高，无论是民航行业管理部门还是航空公司都愈发意识到机上舱音在飞行不安全事件调查和日常飞行监控中的重要作用，同时也发现驾驶舱话音记录器尽管具有防水、耐高温和防高撞击的功能，但也存在记录时间过短，最长只能记录停止记录前2 h的舱音信息;在发生涉及机组原因的不安全事件后，机组时常进行抹除舱音操作的情况。
据统计，自2005年1月至2011年12月，我国民航相关实验部门完成的80余起民航飞行不安全事件(包括飞行事故)记录器译码中，有8起由于记录器记录时间过短，包括装载记录时长为30 min和2h的记录器，记录内容为事发后的舱音，影响事件的调查;还有人为抹音操作4起。此外，为进行日常飞行监控，反复读取记录器记录数据非常不便，也易造成记录器的损坏。
目前，国内已有企业研发成功一种称为快速获取驾驶舱话音记录器(QACVR) 的设备，作为驾驶舱话音记录器的辅助记录机载装置。它弥补了驾驶舱话音记录器记录时间短、获取舱音信息不方便的不足，记录时间可达200 h，甚至2 000 h，获取、解码方便快捷，为航空公司实施主动、预防式的安全管理提供了有效的技术保障。
在飞机上安装快速获取驾驶舱话音记录器具有以下作用：
不安全事件调查的有效工具
快速获取驾驶舱话音记录器由于记录时间较长，它不仅记录了飞机空中飞行时的舱音，也长时间记录了飞机在地面运行时的舱音，这将有助于对飞机起飞前和着陆后发生的不安全事件调查提供关键性证据，如飞机在地面滑行或拖车拖动过程中发生刮蹭情况时，通过记录舱音进行责任认定。
民航安全检查辅助手段
快速获取驾驶舱话音记录器可以记录一个或多个完整航段的驾驶舱话音，通过分析这些信息，即能了解机组成员在整个飞行过程的操作，发现机组不符合规范的行为，也能很方便地对多个航段进行比较，找出不同机组存在的共性不足，为民航飞行安全检查提供辅助技术支持手段。
飞行员考核的客观依据
利用快速获取驾驶舱话音记录器记录的驾驶舱话音，可以客观、公正地对飞行员的驾驶技术进行评判，如飞行员空地通话用语是否标准，飞行英语是否熟练、准确，进而有针对性地提出改进飞行员飞行技能的建议和措施，帮助提高整个飞行队伍的业务素质。
随着科技的进步，特别是电子技术的发展，目前，国内厂家研发出的快速获取驾驶舱话音记录器采用数字存储技术，具有容量大(最长能够连续记录2 000 h的舱音)、体积小、可靠性高、记录数据读取方便快捷、飞行员不能对快速获取驾驶舱话音记录器进行抹音操作等特点，现已在深圳航空公司的飞机上进行了加装和应用。
2.“驾驶舱”看企业动态 篇二
随着企业管理向着越来越精细化的方向发展，以及管理信息化发展步伐的加快，企业采集到的市场、客户及内部管理数据越来越多，并且这些数据越来越趋向于实时，信息系统带来的庞大信息量给企业带来了一个之前很少被重视的问题——管理者如何有效运用这些数据来掌握企业动态，并作出及时、准确的决策？为解决企业管理者的这一疑问，管理驾驶舱的理念应运而生。
顾名思义，管理驾驶舱就是让企业管理者在进行企业管理时，能够找到在飞机或汽车驾驶舱里面的驾驶感觉及掌控方式。管理驾驶舱的概念最早由SAP提出，它是一个基于业务数据的高层决策支持系统。管理驾驶舱可通过详尽的指标体系，将采集到的数据形象化、直观化、具体化，实时地将企业的运行状态反应给企业管理者，以供企业中高层定期开会、回顾经营情况、找出差距，并制定改进计划之用，是企业绩效监控的IT支撑系统（如图1所示）。
高层决策支持系统
要建立企业的管理驾驶舱首先要有一个“房间”，这个“房间”不同于传统意义上的办公室，它是一个高度智能化的管理指挥部，不需要什么豪华的装饰，只要有足够大的空间有益于思维的发散。企业的各种信息展示于“房间”的四壁，干净的会议桌上没有了成捆的报告，而深远的思絮萦绕着整个空间，瞬间所有的思维又转化为一个个有效而又明确的决断。
墙面显示系统可通过直观的图形显示从ERP采集来的数据。在管理驾驶舱的四周是类似于看板的综合计分牌，上面显示着企业的综合信息：企业的财务状况，关键的资源因素和它们的发展趋势，市场、客户和竞争对手的信息，供应商、企业内部的业务（生产、库存、商场等）和质量体系的信息，还有一些企业正在实施的重大项目的状况。
业绩指标是管理驾驶舱的主题，所有的企业业务信息如何表示，将以业绩指标为标准。在管理驾驶舱中，管理指标能够覆盖企业过去和将来的信息，内部和外部的信息。企业的管理者可根据这些指标来判断企业业务状况的优劣，以及时调整企业的策略。业绩指标信息将以图形化仪表的方式展示给管理者，比如反映企业流动资金的信息，就像汽车的油表，管理者根据仪表的指针，了解企业的流动资金所处的状态，从而作出准确决策，以保证其处于安全区域。
管理者进行判断与决策的形式通常以会议进行，管理会议如何开，这也是管理驾驶舱的内容之一。企业不需要冗长而没有主题的“流水帐”会议，也不需要吵闹而没有决策的会议。基于实时的信息、明确的目标和最佳的业务模型，在管理驾驶舱中的会议将是最有效率的。
管理驾驶舱的核心是建立经营分析体系
管理驾驶舱的理念看起来非常理想化，管理者也充满兴趣，但是应该如何建企业的管理驾驶舱？建立起来之后，是否能真正有效地帮助企业管理者进行快速及时的决策？
我们先来看一下管理驾驶舱体系的框架：驾驶舱系统由展现层、应用层、数据层三个层次组成。通过图2可以看出，驾驶舱的本质通过是IT的视角来解决决策支持的问题，那么管理驾驶舱能真正解决问题吗？
从信息系统视角不能解决管理问题，相信很多企业已经认识到这一点。那么就需要回归到业务视角去看管理驾驶舱。从业务和管理上来说，构建企业的经营分析体系是建立管理驾驶舱的前提，有了完善的经营分析和业绩指标体系，才能真实反映出企业的现状，使企业决策者做出准确的决策。
企业的经营分析包含7个层面的内容（如图3所示）：决策目标和指标体系、报表体系、数据标准化、分析报告、经营分析会议、看板体系、IT工具。
这7个层面能够分别解决企业在构建经营分析体系时遇到的不同问题：
* 决策目标不明：领导只是在向各个部门要报表，而没有明确报表对决策的支持点是什么。执行者费了力气做的数据，最后并没有起作用。而管理驾驶舱具有明确决策目标指标体系。
* 数据太多：没有数据时，企业的会议决策往往靠拍脑袋。可是数据太多也会造成混乱，当各类数据和报表超过30类时，领导就陷入了数据海洋当中，决策者面对纷繁复杂的数据难以判断。
* 数据不可靠：许多公司里都有一大批“表哥和表妹”做报表，但是老板认为数据加工的次数太多，数据无法追溯，不可靠。
* 报表不够用：公司的ERP/CRM系统已经有1000多张报表了，但是老板还是认为数据不够用，对决策支持的时效性还不足。
* 数据缺乏分析：数据异常时，究竟是什么原因引起的，企业往往没有做过深入的分析。大量的时间只是花在了做报表上，而不是分析上。
* 报表需求经常变化：业务逻辑不稳定，业务部门、IT部门整天忙着开发报表，而报表开发出来的利用率不高。
* 数据口径不一致：财务部门和业务部门在管理会议上为数据的问题争吵不休，经营分析部门弄出来的数据又成了“第三套”数据，决策者无法判断哪一套数据是准确的，可作为决策的依据。
* 各部门都吵着上BI系统，一旦上了BI系统，但是业务部门又觉得价值不明显，“无非是把手工报表电子化了”，没有想像中那么好。
建立经营分析的关键在于决策目标和指标体系
经营分析体系7个层面中，最为核心的是根据决策目标建立合适的指标体系。这部分反映了企业经营和决策的框架。合适的指标体系有三个特点：
* 体现商业逻辑和业务特点
* 分析结构比较稳定
* 传递的管理要求清晰
例如，银行业的指标（如图4所示）。
指标体系是分析与评估的基础，因此，指标体系除了要具备上述三个特点之外，还需要具有客观性、科学性、完整性，以及决策导向性的特点。具体来说，
* 科学性：指标体系要符合企业业务的逻辑性，指标要具有独立性。指标在组织各层之间的分布相对合理，指标定义要明确，指标对企业的重大价值，复杂度与企业阶段相适应。
* 完整性：从本质上讲所有的工作都应当被测量，但只有少数的指标进入评估个人的绩效体系。完整的指标体系是科学构建工作的必然选择之一。
* 决策性：指标要有明确的，可以决策的策略与之相对应。分析和确定每个指标或者联合指标的决策特性，是指标建立的关建所在。
指标体系要建立指标手册，规定统一的指标定义、口径、频率及计算方法、数据来源等，才能够增加管理的可落实性。管理驾驶舱拥有丰富的指标体系，系统提供了144个指标,几乎囊括了企业所有的业务环节。
3.驾驶员安全驾驶-刘改 篇三
一、保持工作状态，合理安排作息时间；随身携带证件，随时做好出车准备。
二、经常了解、熟悉并掌握省内各道路信息，确保行车期间不因道路熟悉方面的问题耽误工作或时间。
三、行车期间不吸烟，在有可能还要继续驾驶车辆的情况下不饮酒。（严禁酒后驾驶）
四、遵章驾驶，经常学习道路交通安全法规。
日常工作方面：
一、每周至少一次检查所属车辆的机油、转向助力油、防冻液、刹车油、电瓶液、轮胎气压，并做好记录。发现问题及时汇报。
二、每月月初与月末检查所属车辆的总公里数，统计耗油量，计算每车平均油耗，并做好记录，对油耗过高的车辆及时汇报。
三、保持车辆卫生，坚持每天（一扫。对车内杂物及时清扫）清扫车内杂物，确保车内整洁。
四、每月月初统计当月所要年审和购买保险的车辆，并及时汇报；对已年审和购买保险的车辆及时做好记录。
五、按照领导要求做好车辆的维修、保养工作；发现问题及时汇报并按领导要求进行处理，同时做好记录。
六、保守所内机密。对从领导处听到的有关所内及其他单位或个人的秘密、谈话、不泄漏、不乱说、乱讲。
七、与领导在外就餐时，服从领导安排。与领导同桌，按领导安排就座，不抢座、不占座，照顾好领导和客人，就餐完毕后及时离开房间；在外待命，自己单独就餐时，严禁点烟及酒水，餐费一般控制在三十元以内，并在领导就餐快结束时在不打扰领导的情况下去房间取走剩余酒水；与其他单位驾驶员一同就餐时，按照领导安排处理，尽量不点烟及酒水。
七、保证领导车内的烟酒、矿泉水、纸抽等用品的储备并做好记录，如有不足，及时汇报补充。
八、着装要庄重、仪表要得体、谈吐要大方，接送领导或客户时要注意（有关）礼节礼仪。
九、按时接送领导，不迟到；出车返回及时清理、检查车辆；按规定使用车辆门禁，特别是本所地下车库，无论横杆处于何种状态，都要使用门禁打卡进出。停车时要选择方便领导上下、离去的地点。当将车辆放好，又不需要陪同领导的情况下，应选择方便领导自行驾车离去的地点并将车辆放置地点告诉领导。
十、在高速公路上驾驶车辆时，要时刻保持精力。如需休息，在征得领导同意后到服务区休息。确需在高速公路上临时停车的，要选择无护栏的地段，停车时要与路基保持合适距离，避免开门时刮蹭车门，同时打开车辆警示灯光。
十一、出发返回后及时做好记录，并按要求粘贴报销凭证，及时报销。
十二、车辆发生异常或事故，立即汇报，按领导要求处理。
十三、对领导安排的工作或交待的事情不清楚的要及时询问、请示，不要擅作主张或按自己的理解行事。
4.驾驶舱 篇四
驾驶舱话音记录器背景开关声的小波分析
驾驶舱话音记录器(Cockpit Voice Recorder,以下简称CVR)是航空器事故调查的关键证据之一.驾驶舱中的.非话语成分,如各种开关、警告声、操纵手柄等,是重要的信息来源,对非话语成分的有效、准确判断受多种因素影响而制约CVR作用的发挥.这些因素主要包括以下两类.
作 者：杨琳 姚红宇 作者单位：中国民航总局航空安全技术中心刊 名：航空维修与工程 PKU英文刊名：AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING年，卷(期)：2008“”(2)分类号：V2关键词：
5.公司驾驶员安全驾驶条例 篇五
1、驾驶员要对各自分管车辆“一日一检一汇报”，每天早上上班
前对各自车辆进行全面检查，特别是轮胎、刹车、转向灯、喇叭等，并及时将检查情况报告办公室，有故障的报故障，无故障的报“正常”，办公室做好登记。
2、驾驶员要本着对他人、对自己生命负责的态度，严谨、认真、细心的检查好车辆的每一个部件，保证行车安全万无一失。特别是在出差前，一定对出差车辆“严之又严，细之又细”的进行全面检查。
3、驾驶自己分管车辆发生非正常故障（未做好行车前检修、驾驶
不当等造成的可避免故障）以及造成人员伤亡的，一切责任由该驾驶员承担。对于驾驶非本人分管车辆多日出差在外发生非正常故障的，一切责任由驾驶者承担；对于一日内临时紧急指派驾驶员驾驶非本人分管车辆发生因未进行行车前检修而造成的故障的，责任由该车分管驾驶员承担；对于驾驶员休班、请假期间其分管车辆外出发生非正常故障的，责任由驾驶者承担。
4、驾驶员在行车途中如发现车辆有安全隐患，要第一时间向办公
室汇报，同时采取安全的行车措施，必要的立即维修。在高速路行驶发生故障的，要将车辆停放在相对安全路段，并及时开启危险警示灯，在路面放置三角警示牌，然后对车辆进行维修或联系维修，同时千万注意人身安全。
5、驾驶员在行车时，应选择路面相对平坦、整洁、宽敞的路线行
驶，尽量避免在碎石路、坑洼路行驶，避免轮胎压到石头、路基、酒瓶、铁器等尖锐物而对轮胎造成损伤甚至发生安全事故。
6、驾驶员驾车发生非正常故障的，要如实向办公室汇报说明情况，办公室负责将故障情况通报全体驾驶员，以起到教育驾驶员、引以为鉴、提高驾驶员安全意识的作用。对于对故障原因隐瞒不报、弄虚作假的驾驶员一律严肃处理。
6.驾驶舱 篇六
民用飞机驾驶舱照明为机组人员提供良好的视觉环境,舒适的照明环境能够缓解驾驶员视觉疲劳,保证了飞行安全。因此设计一个安全性高、舒适性高的驾驶舱照明是每个工程技术人员的目标。工程人员在驾驶舱设计时可根据工程经验和相关行业标准来布置、设置相关照明设备(含仪表与显示器),并定义亮度、颜色、均匀性等技术指标,但这些技术指标在适航条款中没有硬性的规定。驾驶舱照明设计的成功与否最终决定于飞行员的主观评估,也就是说,驾驶舱照明与人为因素有密切的关系。据有关资料统计,80%的空难系人为因素造成的。因此飞行员对驾驶舱照明效果的评判有绝对的话语权。但是又不能让飞行员茫然、漫无目的地评估。因此设计一套全面、科学的主观评估方法十分有必要。以一定规模的主观评估作为样本分析的模型,可全面、公正地审视驾驶舱照明效果,对试验结果做细致的分析,得出驾驶舱照明设计在安全性、舒适性方面的成果。本文旨在提供一套全面、详实的驾驶舱照明主观评估方法。
1 评估要素的确立
驾驶舱照明效果主观评估作为一个试验,应该具备试验程序、试验环境、符合性判据等通用要求。其次,驾驶舱照明效果评估试验的主要特征突出 “效果”一词。有些要素与照明效果直接相关;有些要素影响驾驶安全性;有些要素影响驾驶舒适性。概言之,就是要确立评估对象,研究归纳出一组能够真实、客观地反应驾驶舱照明效果的要素。最后,本评估的性质属于主观评估,因此对评估人员的要求也关键,不同的人的评估结论千差万别,为了使得本评估试验的结果具有代表性,必须对评估人员的要求作必要的研究,明确对评估人员的必要、最低的要求。综上,笔者认为主要应从评估对象、评估人员、试验环境、评估程序及其符合性判据等几个方面做研究。
2 评估对象的确立
驾驶舱照明是一个复杂的多变量系统,其照明要素既包括面光源特性的显示屏系统、点光源特性的导光板照明,又包括常规的泛光灯具照明和局部灯具照明,还要考虑大面积风挡带来的外部光环境影响。典型驾驶舱照明环境如图1所示。
工程人员在驾驶舱设计时可根据工程经验和相关标准来布置、设置驾驶舱照明相关设备(含仪表与显示器),并定义亮度、颜色、均匀性等技术指标。而且可以在模拟器或真实的驾驶舱实际测量参试指标,以验证是否满足设计要求。但这些技术指标在适航条款中没有硬性的规定,驾驶舱照明设计的成功与否最终决定于飞行员的主观评估。这就需要对评估对象做认真、细致、反复的推敲。最终目的是要得出能够真实、客观地反应出驾驶舱照明的安全性、舒适性程度的评估对象。
工程技术人员首先归纳了几乎所有与照明效果相关的评估对象,然后在某机型上对驾驶舱照明效果反复验证(主观评估),评估人员选取较为广泛:有专业飞行员、试飞工程师、照明人机工效学专家等。通过他们的评估结论(包括口述与书面),发现初始归纳的评估对象中,有些要素对评估效果意义不大,如驾舱内表面终饰,而有些要素(评估人员)驾驶员最为关注,如前风挡眩光。现整理总结出以下几类要素作为重点评估对象:
1)驾驶舱整体照明效果;
2)驾驶舱眩光;
3)驾驶舱导光板照明;
4)驾驶舱显示器系统照明。
3 试验设计要求
主观评估试验需能反应常规条件、极端条件等典型环境下的真实效果,对试验环境及试验人员有严格的要求。
试验须在白天(模拟白天)和晚上(模拟黑夜)两种环境条件下进行,在真实驾驶舱内开展,且环境亮度可控,可通过外加光源等方式模拟极端条件。白天最极端的条件是阳光直射在显示器上的照度达到8 000 fc时,色温大约为5 000 K。晚上最极端的条件是环境照度水平在0.000 1 fc以内或者被测试对象光源照度的1%(取最小值)。
试验人员(被试者)需具有相关的专业知识、相当的实践飞行经验,在安静、无干扰、情绪稳定的情况下通过科学设计的评估试验程序对驾驶证系统做出公正、实事求是的评估。具体要求如下:
1)参试者自愿应试的原则;
2)参试者应是具有一定商业飞机飞行经验的现役或退役不超过半年的飞行员;
3)参试者在执行评估试验前须接受对被试机型驾驶舱照明的培训,以了解该机型驾驶舱照明的基本布局、控制及特点;
4)参试者在评估时须按照试验程序员的安排,并尽可能保证情绪不受外界干扰,以平和的心情参加评估试验;
5)参试者在评估试验期间不得与其他参试者交流、讨论,以尽量避免受其他人员干扰而影响评估结果;
6)试验的主办方应给所有参与本试验的应试飞行员设定一个代码,以方便管理与统计分析。
4 评估程序简述
驾驶舱照明主观评估试验的参试者均是有一定经验的航线飞行员。试验的主办方以自愿参试的原则公开招募飞行员。由于评估试验的对象有4大项6小项(见本文第二节),为了达到统计学上的代表性(n>k+1,k为解释变量的个数,n为样本数)[3],应试飞行员至少有4名,分别安排他们在机长和副驾驶的位置做定性主观评估,形成8个样本。
每个飞行员在每个驾驶位上的评估定义为1场,共计8场。飞行员在对评估对象做评估时不限定评估顺序,但是要遵照主办方的试验程序进行评估。典型评估程序如下(根据不同评估对象,具体评估程序会有部分差异)。
1)营造驾驶舱夜间环境;
2)参试者分别位于机长或副驾驶位置,调节座椅和坐姿至正常飞行状态;
3)打开驾驶舱顶灯及各区域泛光照明,检查驾驶舱是否有暗区,并填写附录A(驾驶舱照明整体评估检查记录表);
4)扫视舱内所有发光设备,检查是否有直射眩光(刺眼的直射光),并填写附录A(驾驶舱照明整体评估检查记录表);
5)检查PBA、警告灯、EICAS显示器系统颜色是否符合25.1322条款要求,并填写附录A(驾驶舱照明整体评估检查记录表);
6)打开驾驶员阅读灯,评估阅读灯亮度、光圈范围是否合适,并填写附录A(驾驶舱照明整体评估检查记录表)。
5 符合性判据
依据上述试验程序评估后,将会得到一定数量的评估数据(数据量依据样本量的大小而定)。工程技术人员对这些数据的处理应该遵循“少数服从多数”的原则,即采用“多数人”的意见,而不是将每一个评估意见都作为“问题”去解决。评估结论(数据结果)需要从安全性和舒适性2个方面做分析处理,判断的依据为CCAR25部25.1381条款。因为适航条款是保证飞机安全飞行的最低要求,若对此条款的符合性有影响的即视为影响安全性,否则视为影响舒适性。所以对评估试验的结果可以总结为以下2个方面。
1)出现以下结果可判定为影响安全性:
(1)有暗区、且在飞行中必须在该区域中操作或判读信息;
(2)有直射眩光;
(3)PBA、警告灯、EICAS显示器颜色不符合25.1322条款要求;
(4)前风挡或侧风挡有反射眩光;
(5)有不导光的控制板;
(6)控制板亮度不可调其亮度不合适(过暗或过亮);
(7)控制板字符不清晰;
(8)阳光下显示器/PBA/告警灯系统可读性差;
(9)有不亮的显示器/PBA/告警灯系统;
(10)显示器亮度不可调且亮度不合适;
(11)显示器亮度明显降低周围设备的信息判断。
2)出现以下结果可判定为影响舒适性:
(1)阅读灯亮度或光圈范围不合适;
(2)控制板亮度均匀性差;
(3)控制板亮度调节均匀性差;
(4)区域内控制板亮度均匀性差;
(5)显示器亮度均匀性和调光跟随性差。
1)中所有判据均为一票否决;2)中判据,根据影响的重要性,赋予不同的权重系数,权重系数见下表1。评估人员根据主观感受在评分表中对各判据进行打分,各判据所得分数乘以相应权重系数则为最终评估分,公式为:最终评估分=得分1×10%+得分2×30%+得分3×15%+得分4×35%+得分5×10%。
6 结语
驾驶舱照明设计是飞机照明系统最重要的环节,但是相关适航条款对此无具体指标性要求,其照明效果更多的取决于工程设计人员的经验。该部分的适航验证也一直是业界难题。
主观评估是人机工效学中的重要试验方式,用于驾驶舱照明设计的验证较为适合,但同时对试验人员的专业素养、经验要求极高,设计一套完整、有效的主观评估方法对于驾驶舱照明的效果验证具有重要的意义。该方法还需要在工程验证中进一步完善。
参考文献
[1]中国民用航空局.CCAR25R3运输类飞机适航标准[S].2001.
[2]ANSI.MIL-L-8762A LIGHTING,AIRCRAFT,INTERIOR,NIGHT VISION IMAGING SYSTEM COMPATIBLE[S].1988.
7.驾驶舱 篇七
据研究，美国空军战斗机失误频繁的一个重要原因是：驾驶舱是按照飞行员身体特征的平均值设计的。可飞行员不是按平均值生长的，当他们必须在少于半秒钟内做出判断和行动时，平均值系统和操作员之间的矛盾就容易导致一系列事故。后来，美国空军要求制造商改变设计，让座舱能随飞行员的个体特征做局部调整，让系统适应个人。此后战斗机事故率降低，作战水平也得到了提升。
[写作指导]
材料中美国空军战斗机的事故率为什么会降低？作战水平为什么会提升？原因就在于驾驶舱过去是按照飞行员身体特征的平均值设计的，现在采用的是个性化设计。所以在审读材料时，应聚焦“让平均值系统适应个人”的设计理念的变化；在确定立意时，应聚焦“突破平均值思维，尊重个性差异，倡导人性化设计和管理”。这道文题有着很强的现实针对性，当今是一个呼唤个性发展、自主独创的时代，教育要尊重个性，制造要体现人性化，城市要有自己的独特风格，政治体制要适合各国国情。眼下，中国发展正进入“新常态”的特殊阶段，改变才有机会，改革创新才能圆梦中国。
本文的参考立意如下：（1）从飞行员的角度切入：①张扬个性，活出自我。②对“趋同”说“不”，为“领异”点赞。③尊重差异，量身定制。④不拘一格，因材施教。（2）从美国空军部门的角度切入：①穷则变，变则通，通则久。②因势而化，与时俱进。③学会调整，优化生活。④以变制变，无往不胜。（3）从飞行员和美国空军部门两个方面切入：①适合的，才是最好的。②和而不同，勃发生机。③百花齐放，百家争鸣。④倡导差别化，力避“一刀切”。
[记叙文]
老木匠
阜宁县第一高级中学高三（6）班 荀根
年幼时，我有一个邻居，他是一位老木匠，性格古怪，却做得一手独一无二的木工活，人们都称他“活鲁班”。
很多时候，老木匠都用他那双粗糙的手绷紧墨线，在褪了皮的圆木上打出均匀的墨印，再俯身用锯子沿着墨印锯出一块块木板，刨好边，做起家具的挡板以及连接房梁的椽、榫，若是剩一些碎料，也会做成小玩具送给我。别的木匠都特别勤快，而他却总是有条不紊、不慌不忙地做着。他的锯子、刨子、凿子、锛子、墨斗……堆满了我单调的童年。
那时候没有电脑，也没有手机，我一有空就往老木匠屋里跑，坐在老木匠亲手做的小木椅上，一看就是一下午。
那时候机械化生产刚刚兴起，一模一样的家具像潮水般涌入市场。每每看见运着工厂生产的家具的车从门前驶过，老木匠总是摇头：“那些东西没有生气，太平庸，不能适合每个家庭。”
老木匠恪守自己的做活原则，用传统的工艺打造出最适合客户需要的家具。李婶喜欢玫瑰，他就会雕一枝娇艳的玫瑰上去；王大爷喜好竹子，他也能刻一丛拔节的竹子上去。他这种“私人定制”的家具不但没有被机械化生产击垮，反而获得了极好的口碑。
老木匠的家具是有灵气和活力的，他从不去做重复的家具，他要让做出的家具适合各个家庭的特点和各个人的喜好。曾经有一个商人慕名前来，急切地说：“我出钱，你出设计，我们办一个大厂，一定能赚很多钱！”老木匠一边细细地打磨着刚做好的柜子，一边说道：“钱有什么用？我不想去做一个模子脱出来的家具，我想看到每个人收到属于自己的家具时的喜悦。”商人叹了口气，悻悻而归。
随着时间的流逝，老木匠的“产量”越来越少，但活儿却越来越精，他会花上一个下午的时间去琢磨家具的造型、图案的布局。
老木匠的最后一件作品是一只普通的小板凳，凳面雕着一幅画：一只优雅的仙鹤独立在嘈杂的鸡群里。老木匠一生虽然没有多少朋友，却改变了很多人的观念。其实，人不一定非要用世俗的模子来套自己，做自己也很好。
我愿再用一个下午，静看老木匠一点点打磨木料，打磨时光，打磨独特的自己。
[评析]
本文的功力表现为“扣题”。老木匠的做活理念是“私人定制”，此为一“扣”；做活原则是“适合各个家庭的特点和各个人的喜好”，此为二“扣”；做活效果是让“每个人收到属于自己的家具”，此为三“扣”。经此“三扣”，文章昭示出一个深邃的主旨：传统工艺只要坚守“个性化”的特质，就不仅不会过时，而且还能焕发新生。（指导老师：安庆）
[散文]
随心随性，我自张扬
阜宁县第一高级中学高三（2）班 闻迪
形只是共性的模仿，神才是个性的张扬。
一幅黄娟，在浩如烟海的历史卷轴中熠熠闪光。朱耷，便凭他那个性化的山水，在此屹立，在此辉煌。
幼年的朱耷便展现出他惊人的天赋，八岁能文，十一岁能画，弱冠之年便中得秀才，此时的八大山人无疑是成功的，然而若是如此，历史上便多了一个天才般的书生，少了一个名垂千古的八大。
只得形体，不求神韵。幼年的八大不过是继承了传统国画的绘画技巧，而这，那千千万万湮没于历史长河中的画家也谙。伟人之所以为伟人，不是因为他们有与常人相同之处，而是因为他们有异于常人之处，或思想，或性情，或追求……
领异标新二月花。只有充分发挥自己的个性，才能在史册上留下自己的印迹。
对前明王朝的怀念与追思，对满清政府的厌恶与恐惧，对自身报负不能施展的愤懑与喟叹，终于使八大彻悟。从此，他的画少了一份刻意与呆板，多了一份独属于他朱耷的忧愁与倔强。
画师只能仿山川之形，画家却能以情驭形。平庸之于卓越，高下立判。
譬如八大的那幅《仿倪瓒山水》，山仍是那山，水仍是那水，然而经过一番局部微调，倪瓒令它多了清新空灵之意，八大使它添了沉郁悲凉之情。千山万水一幅画，若只留得共性，何以超凡脱俗？一幅山水千万情，智者让那山水承载他们的思情，从此名垂千古。
那美国空军战机的改造调整，不也正是此理？平均值譬若共性，唯有调整之后才可张扬个性，获得提升与发展。
犹记八大的那一幅《古梅图》，一截枯枝，几点残梅，用笔之简约，令人称奇。“梅花画里思思肖，和尚如何如采薇。”元初画家郑思肖为悼国土沦丧，画兰不作土。八大也是如此，那残梅，凭空而生，凭空而逝，何尝又不是他自身的写照？
贾平凹先生曾言：“一个人的文风与性格统一了，才能写得得心应手。”其实，画画亦然，做人亦然。
“平均主义”即“模板主义”，拈来即用却不免流于平庸。其实，形只是共性的模仿，神才是个性的张扬。
墨色尽染，且看八大：随心随性，我自张扬。
[评析]
观八大山人的画作，看到纸上的断山剩水、枯枝残梅，只是得其“形”，品出背后的国仇家恨、忧愁倔强，方谓得其“神”。本文深得个中三味。正是凭借这份深厚的艺术修养，作者才清晰地勾勒出了八大山人绘画从“只得形体，不求神韵”到“领异标新，张扬个性”的嬗变轨迹，并从中领悟出“形只是共性的模仿，神才是个性的张扬”的艺术真谛。艺高人胆大，此文得之。（指导老师：姜有荣）
[议论文]
普适与差异
江苏省大丰高级中学高三（21）班 陈凯
从美学的角度来说，普适与差异两者并不矛盾。前者多给人以壮阔的场面感、集体感；而后者以个体的、差异的美感存在。普适为差异创造了整体框架，而差异则让普适得到更具标志性、特殊性的美感。
然而，由于时代、政治的原因，人们如今似乎更加看重前者，而刻意忽视乃至否定后者，我认为这是十分荒谬的。
诚然，普适性的东西有时确实比个体重要。如国家的大政方针、重大工程，在经过众多专家的充分论证之后，其虽不能“全部适用”，却也是“普遍适用”的。如果就因为某些团体甚或个体的非议而随意更改，显然是不可行也不可取的。个体的差异性势必导致一种盲目性，将此带入国家机器，则十分危险。
有人因以上观点便否定个体，实则可笑。因为“普适”的优点，恰也是其缺点，毕竟未被适用的个性差异，是不能忽略的。
美学家王开岭在《古典之殇》中惋叹：中国的城市、乡村正如批量生产一样，成批地、完全相同地出现。而这，不仅是人文美学的遗憾，更是精神美学的伤痛。强大的普适机器，毫不犹豫地抹去了一切差异，以致让许多作家笔下的“故乡”消失了。诗人于坚哀叹道：“我笔下的故乡，在如今出生的孩子们看来，尽是谎言。”这到底是社会发展的必然趋势，还是本可避免的古典之殇？
原生的世界是差别化的，普适的仅是自然规律。连月都有“月是故乡明”的说法，正是这份差异，才使世界“百花齐放”，各个民族遵循着自然法则，孕育着自己的灿烂文明。而现代文明则粗鲁地复制一切，甚至连记忆也没有了差异。这不禁让人叩问，以后的人们是怀念此地的高楼，还是思念彼处的大厦。想来不禁心寒！我想，这样的普适之道，不是众人所希望看到的。
此山彼山，此月彼月，在精神的普适下只得循古人之见，而不许有半点新意，这是杀戮——对个性的杀戮，滴血未见，却了无生气。
余秋雨在《笛声何处》中说：昆曲曾经有过的辉煌无法阻止它的衰落，而它的衰落也无法否定它的辉煌……这是不必惋叹的历史必然，人们也不必凭着某种使命感和激动去做振兴的美梦。
然而，我们真的不必为了那份差异之美而奋斗吗？不！一切追寻古典之美的人都会说“不”。人们会在普适的道德法律框架中去拯救差异，哪怕是徒劳，也得让徒劳发生！
承认差异，这是一切普适规则的前提，而这份差异之美，则会让普适性更加充满生命的美感。
[评析]
本文的特色在于事理演绎之严密，而不在于事例印证之详实。读者从中不仅可以读出作者扎实的理论功底，而且可以读出其深厚的思辨功力。“普适性”与“差异性”是矛盾的统一体，各有其利弊，只有辩证分析，区别对待，才能趋利避害，一派生机，而无视实情，强求一律，只会扼杀个性，了无生气。尤其值得一提的是，作者在收篇巧引余秋雨在《笛声何处》中的论述作为铺垫，来表达要“在普适的道德法律框架中去拯救差异”的决心，借力发力，足显其论证智慧。（指导老师：陈薇）
[应用文]
给妈妈的一封信
江苏省大丰高级中学高三（5）班 王雅兰
亲爱的妈妈：
时光荏苒，白驹过隙，转眼我已长大，而您如墨的青丝也已泛起银光。妈妈，感谢您陪我长大。
我现在正在考试，是高三市二模。现在的您对我十分关注，心里藏着对我无尽的期盼与希望，这些我都知道，可是，妈妈，在看到作文题的这一刻，一直埋藏在我心里的疑问，我许多次不敢也不愿问您的问题再一次冲出内心的闸门。
妈妈，我是您的骄傲吗？
妈妈，您不必回答。我害怕您的答案与我心中的答案重合。
妈妈，我一直都在令您失望。
您希望我能乖巧听话，可我倔犟固执；您希望我文静娴雅，可我活泼爱闹；您希望我聪敏过人，可我的每一次成绩都使您眼中的光黯淡……
妈妈，对不起，我没有成为您期待的模样，我注定不能成为您心目中的标准女儿，我注定要像这样异于您的标准而成长下去。
尽管我不能如您所愿，但妈妈，请不要对我失望。正如那歌词铿锵：“我就是我，颜色不一样的烟火。”妈妈，我存在，必有我之颜色，我之特点，我之风景。
从小到大，您最爱做的事便是将我同别人比较，您的口头禅便是“人家某某怎样怎样，你有人家一点点好，我就睡着笑醒了”。妈妈，我曾经一度怀疑，是不是您的心里满满都是别人家的孩子，而没有我。
妈妈，您听我说。
是苍鹰，它必要展翅而飞，而永不会蜷缩巢中；是蝴蝶，它便要流连花间，而永不能飞越沧海；是游鱼，它必得与水相依，而永不该渴望天空。
红尘滚滚，芸芸众生，每个人必有其个性，方有其光华。如若众生皆同，还有何生趣？人因有其自身特质，才有灵魂，才有生命。如若你笑我也笑，他哭你也哭，那生命的灵动必将式微，“我”又谈何是“我”？
妈妈，您还在为我担心吗？
不，妈妈，请相信我。
我爱读书，请不要限制我；我讨厌数学，请不要逼我；不要因我的“与众不同”而难过。
您或许觉得读书无用，可我却能在作文课上受到称赞。您不喜欢我活泼爱闹，可我却有许多朋友。
我就是我！
妈妈，别担忧，别失望，相信我。当我的个性得以张扬，我必会如鹰击长空，鱼翔浅底，成我之风流，筑我之梦想，有我之似锦前程！
妈妈，请让我这别样的烟花，绽放出颜色不一样的烟火！
您的女儿
2016年2月23日
[评析]
这封信之所以让人读之心里止不住“咯噔”一下，皆因作者将心掏了出来。更为难得的是，作者在信中不仅能动之以情，而且还能晓之以理——真正的孝心不是泯灭个性，对父母言听计从，而是活出自我，让父母看到精彩。缘于此，作者的“情”就不仅带上了“真”之温度，而且显现出“思”之质感。面对这样一位重情感恩、善思明理的追梦少年，我们的家长还有什么不能放心、放手的呢？（指导老师：李鹏）
8.驾驶员安全驾驶承诺书 篇八
诺
书
我郑重承诺：
一、严格遵守道路安全交通法律、法规，文明驾驶，并确保所驾驶的车辆始终处于安全运行状态。
二、保证自己所驾驶的机动车辆两证齐全、机动车符合驾驶证审定的准驾车型，并在有效期内。
三、保证上班期间不喝酒。如因工作接待等特殊情况确需喝酒的保证饮酒后不开车，并通知办公室或派司机接车。
四、保证不开“英雄车”、“赌气车”、“脱审车”、“报废车”。
五、借用他人的机动车辆时，保证所借车辆符合本人驾驶证中审定的准驾车型，行车证在有效期内。
六、个人车辆按时办理机动车辆的交通事故强制责任保险及有关商业保险。
七、如违反上述承诺，发生交通事故或者其他意外事故的，所产生的一切责任均由本人承担，与公司无关。
八、本承诺书签字后，如违反上述任何一项承诺，愿接受公司的处罚。因违反上述承诺造成公司或他人经济损失的，本人自愿承担一切赔偿责任。
承诺人： 身份证号码： 20**年
月
9.驾驶舱 篇九
为
间不少于10分钟。防止客运驾驶人疲劳驾驶，合理安排运输任务，杜绝行车事故的发生，进一步强化企业管理，特制订本制度。
1、客运驾驶人24小时内驾驶时间不得超过8小时，特殊情况下可延长2小时，但每月延长总时间不超过36小时，连续驾驶不得超过4小时，400公里以上必须配备替班驾驶员。
2、客运班车停靠休息，驾驶员在规定的休息站点的休息时
3、我公司实行凌晨2点至5点客运车辆落地休息制度。
4、休班期间严禁过量饮酒，必须保持旺盛精力。
10.自动驾驶优先于无人驾驶 篇十
随着汽车越来越智能化，在不远的未来，或许你会看到一个驾驶员不用双手握紧汽车方向盘，就可以在路上飞奔的景象。而现在，这样的场景就已经发生在位于德国Boxberg的博世试车场里。可以说，这幅画面给了汽车产业未来变革最大的幻想空间。对于汽车企业，更大的机遇与挑战正来自于如何在解放驾驶员双手的同时保证他愿意坐在主驾驶的位置上。在博世全球国际汽车媒体交流会上，博世底盘控制系统总裁Gerhard Steiger对《第一财经周刊》说，“从技术角度，你可以想象一辆汽车没有任何驾驶者来操控，或者没有任何人出现在汽车里面的景象。”但同时，他也指出，驾驶员不会完全被取代，这同样是出于安全的考虑。最近，围绕汽车自动驾驶技术的未来，Gerhard Steiger与《第一财经周刊》分享了他的观点。
C： 现在汽车自动驾驶技术要实现跨越式发展，需要哪些技术同步发展，来提供相应的基础？
S： 我们现在研发的自动驾驶技术并不是为了创新而创新。根据我们掌握的数据显示，超过90%的事故都源于驾驶员。从逻辑上讲，应尽可能全面地为驾驶员提供协助，并最终将驾驶员从驾驶任务中解放出来。同时，这也可让驾驶更加舒适。因此，汽车在软件和硬件的安全上，导航系统都必须提高性能。例如从部分自动驾驶转向完全自动驾驶，比如导航实时更新，使每次导航需要更为精确。再比如每次汽车转向，电子元器件控制更大提升，因为实现这一操作是由电子设备完成 的。
C： 汽车驾驶技术的创新是要把驾驶员从汽车驾驶中解放出来是否意味我们很快将迎来无人驾驶时代？这项技术的前景已经很接近正式投入商业使用了吗？是不是未来方向盘后面的位置将没有人乘坐了？
S： 要纠正一个观念，我们谈论的不是无人驾驶汽车，我们谈论的是自动驾驶技术，这二者还是有区别的。《维也纳道路交通公约》规定车辆行驶必须要在驾驶员的控制下进行。到目前为止，我们依然相信，驾驶员一直会坐在汽车的前座上，从技术角度，你可以想象一辆汽车没有任何驾驶者来操控，或者没有任何人出现在汽车里面的景象，但对于我们而言，马路上出现无人驾驶汽车飞驰的景象，它是否会出现以及这幅景象何时会出现，都是难以预计的。
C： 你们现在正通过什么样的方式完成这样的创新，这种技术创新的研发过程只在德国本土进行吗？
S： 我们在加州有实验场所，我们同美国的大学也建立了良好的合作，他们主要负责在基础性、结构性领域上的工作，比如汽车互联网络方面的工作。关于车联网，有两个方面值得注意，一个是汽车网络的安全性，另一个是娱乐功能。前者必须确保没有人能从外部控制汽车的油门踏板、加速控制系统，这就要给汽车也建立一堵防火 墙。
C： 无论是无人驾驶或者自动驾驶技术，以及汽车之间自动驾驶技术的互动，这些技术的诞生和应用是否最终会导致汽车产业的革命？
S： 我并不想称之为一场“革命”，我更愿意用“进化”一词来描述这个新技术的前景以及带来的影响。这项技术不仅仅针对了独立的驾驶员，如果能把所有汽车通过网络的方式互联起来，这样就能预计汽车与汽车之间以及汽车与道路之间的联系，比如哪里拥堵哪里通畅。再比如就像博世汽车技术业务主席Dr.Bernd Bohr先生提到的，如果汽车传感器感知到了路面的温度在0℃左右时，汽车就会将信息分享给其他车辆，告知所在路面可能结冰。这便于其他驾驶员选择路线以及用什么样的方式通过路面，无疑会让汽车更加安全。对于汽车的未来，自动驾驶技术给了我们很大的幻想空间。（采访：李博）
11.驾驶舱 篇十一
关键词：民机人为因素,物联网,Zigbee,ARM,数据协议
统计资料表明,随着飞机设计技术的突飞猛进,在各类民航客机事故原因中,机械电子设备故障所占的比例越来越低,而机组人员人为因素所占比例越来越高。因此,针对机组人员人为因素的研究将是未来人机工程的主要趋势,这对于降低民航飞机事故率、优化驾驶舱设计、改善航空电子设备以及提升飞行员工作方式和效率有重要意义。
人为因素的研究主要以飞行员的任务对象为核心,由飞行员、驾驶舱布局、环境、电子设备以及相互之间的关系等多种复杂因素组成。飞行员执行任务时的状态指标、尤其是人体生理体征数据是反映飞行员人为因素的重要特征。因此,对于这些数据的采集是研究飞行员人为因素的第一步。
飞行员的主要生理体征数据有:心电、体温、心率、呼吸率、血氧、脑电波、肌肉骨骼状态等。测量过程中应对飞行员任务操作的影响降低到最低,而脑电波和肌肉骨骼的测量通常需要额外复杂的设备和操作,对飞行员影响较大,通常以图像的方式进行辅助识别。另外血氧值数据在人体没有发生重大生理变化时一般保持不变。因此,心电、体温、心率、呼吸率数据足以反映一名飞行员的生理体征,且随着电子技术和物联网技术的发展,对这些数据的便携采集在技术上也是可行的。
1 系统架构
基于物联网技术的数据采集和传输系统如图1所示。主要由三部分组成:生理体征数据采集模块、本地接收模块及远程分析处理服务器。系统采用模块化设计,使得提取、采集、传输、分析各个功能在逻辑和应用上分开,降低了不必要的冗余性,增强了整个系统的扩展性和可维护性,使设计更加简单。
生理体征数据采集模块和本地接收模块之间采用无线传感器网络。采集模块将生理体征数据通过无线传感器网络发送到本地接收模块,通过初步处理之后,本地接收模块再将简单处理过的数据通过以太网络传递到远程服务器,做进一步复杂的数据分析、显示和数据库保存。无线传感器网络采用星型无线网络拓扑结构,采集模块充当终端设备,由一个到多个,本地接收模块作为网络调谐器或者网络路由器,是整个无线传感器网络的中心。
2 硬件设计
出于对数据流量带宽以及性价比的考虑,无线传感器网络采用低功耗、中低速、技术比较成熟的Zigbee网络搭建,而采集模块和接收模块都采用基于ARM的嵌入式系统。前者任务简单,使用ARM7,而后者要进行多任务操作,所以使用性能相对较强的ARM9。生理体征传感器主要使用心电传感器和体温传感器,提供心电波、心率、体温、呼吸率的数据。接收模块和远程服务器采用基于TCP/IP的以太网进行通信。数据库服务器采用普通PC或者高性能的服务器。
2.1 采集模块硬件组成
生理体征数据采集模块主要由生理体征传感器、ATMEL ARM7 AT91SAM7X256微处理器、AD、SRAM、采集导联及其接口、CC2430模块、天线和电池组成,见图2。
通过接在飞行员身体的导联线,可以实现便携采集体征数据而不影响飞行员工作。其中,CC2430是一款单个芯片上整合ZigBee射频(RF)前端、8 KB SRAM、128 KB Flash和8051微控制器的SoC片上系统,适用于各种ZigBee节点,包括调谐器、路由器和终端设备。CC2430作为一个外设连接到采集模块的ARM7处理器上,通过UART串口输入体征数据,再通过数据融合、数据打包发送出去。该模块特点有:体积小、重量轻、便于便携测量;模块同时实现7通道ECG心电数据、1通道心率数据、1通道RESP呼吸率、2通道体温数据的监测;稳定性好、精度高、符合CE要求的功能安全设计,符合IEC60601族所有心电、体温监测相关标准;支持多节点,中低速率的低功耗网络传输功能,最高可达250 kb/s,可以接入多个采集模块;单电源5 V工作,低功耗设计,体征传感器模块的功耗为0.6 W,CC2430模块的功耗为0.125 W左右。
2.2 接收模块硬件组成
接收模块由ARM系统板和CC2430模块组成。ARM系统板以三星公司的ARM920T架构S3C2440a芯片为核心,工作频率400 MHz,最高533 MHz,并且配备64 MB的SDRAM内存、256 MB的Nandflash以及2 MB的Norflash。CC2430接收模块负责分时接收各个节点的数据并且存入缓存。ARM系统板和CC2430模块也是通过UART进行通信,ARM系统通过UART控制CC2430与体征数据采集模块通过Zigbee无线传感器网络进行交互,并对数据进行一定的预处理和过滤,并通过以太网传送给远程服务器。该模块具有如下特点:性价比高、功耗小、体积小、稳定性好,有多种应用模式;接口丰富,有UART、百兆以太网口、USB-Host/Device、SPI、I2C、GPIO、LCD接口等,便于系统扩展;可以运行Linux操作系统,进行多任务操作,软件易扩展裁剪;拥有简单的用户交互界面和输入输出设备,如键盘鼠标、LCD等,可以脱离远程服务器进行显示;UART波特率可达115 200 b/s,满足接收端CC2430接收多个节点数据的需要。
2.3 远程服务器搭建
远程服务器主要指软件层面的服务器端程序,可以运行在普通PC或硬件服务器上。远程服务器和ARM通过以太网通信,将ARM已经进行过预处理的体征数据做进一步分析和处理,如统计分析、与其他数据协同分析、数据库存储等。其特点如下:具有高性能的计算、存储和通信能力,可以运行具有图形界面的操作系统;ARM作为远程服务器的接口扩展,而远程服务器和ARM通过以太网进行高速通信,从而实现远程服务器的远程操控;具有用户交互功能,如界面和输入输出设备等。
3 软件设计
系统有三部分共五个处理器:采集模块的ARM7处理器、CC2430发送节点和接收节点的8051单片机、接收模块的ARM9以及服务器的CPU。
采集模块通过接收传感器对AD的原始数据进行计算和整理,按照一定的数据通信协议通过UART口传递到CC2430发送节点进行缓存,再组包通过Zigbee网络以无线网络数据协议发送到接收模块的接收节点,进行二次缓存。接收模块的ARM也是通过UART和CC2430接收节点按照相互的通信协议进行通信取得这些数据,经过进一步的融合和过滤,最终通过TCP/IP协议发送到远程服务器进行显示、存储、分析等。
由此可见,贯穿于整个系统软件的是各个模块接口间的数据协议,通过一种有效和风格统一的协议,能大大提高数据通信的效率。
3.1 采集模块程序
接收模块通过电极片和导联得到模拟数据,并经过放大电路、AD和传感器等得到量化并具有一定意义的数字信号。ARM7将这些数字信号进行计算预处理,对数据进行简单的组包,以适应UART口的传输。这些数据包括7通道ECG心电数据、1通道心率数据、1通道RESP呼吸率、2通道体温数据。共有3种数据包:心电数据、体温和呼吸率数据、导联连接和系统状态数据。平均每个数据包为8 B,数据率为16 384 b/s,实时不间断地输出。这样的数据率可以保证每秒有224组左右心电数据、20~30组体温数据和状态数据。ARM7和CC2430之间UART的波特率设置为8 400 b/s,已满足数据带宽,包括数据传输延时和处理延时。
为保证传感器数据的实时性和完整性,ARM7输出的数据一般带有一定的冗余,所以CC2430接收到数据后要进行数据融合以降低数据量。由于人体体温、心率数据短期变化不明显,所以可以降低实时性,因此该类型数据一次发送周期内只需传输一组即可。而每组7通道心电数据中,3个通道可以通过其他4通道数值计算得出,因此只需保留4通道数值即可。
采集模块的CC2430充当Zigbee终端设备,因此初始化时,应该根据接收模块的Zigbee协调器所定期发出的同步命令进行注册,接入Zigbee星型无线传感器网络,然后等待接收端协调器发出的体征数据发送命令。当命令传送时,立刻将缓存中的数据通过Zigbee无线传感器网络发送到接收模块的CC2430节点。
在Zigbee的帧格式中,体征数据包含在MAC协议数据单元中,而MAC协议数据单元又由MAC头、MAC有效负荷、MAC尾组成,最大长度为127 B,如果使用长地址,MAC头和MAC尾要占掉25 B,而短地址只需要9 B。在本系统中,考虑到体征数据的数据量较大,而节点数较少,所以应该采取短地址以增加通信效率,因此每次传输体征数据118 B,所以发送时需要进行分帧。
3.2 接收端CC2430程序
接收端的CC2430模块作为Zigbee的协调器,即星型网络的中心,与生理体征采集模块的CC2430类似,主要完成UART通信和Zigbee通信两项任务。
接收端CC2430初始化时建立一个Zigbee网络,并且定期搜寻是否有新接入的Zigbee终端设备,若有则通知其注册。考虑到数据量,终端设备节点的上限为4个。以轮询的方式向已注册的节点终端发送传输命令,得到各个节点所连接的生理体征采集模块的数据,并写入缓存,同时打上时间戳,完成一次接收周期。
另外,CC2430以中断方式接收ARM端UART传来的命令,并且将缓存数据通过UART返回给ARM系统。
3.3 ARM系统板程序
ARM系统板的软件架构以Linux为主,主要分成内核层、中间层以及应用层。
内核层包括设备驱动、内核API以及简单的文件系统;中间层包括一些图形和网络通信的开源库,如QT和JRTPLib等;应用层运行核心的数据处理程序。
ARM系统数据处理程序通过基于TCP/IP协议的以太网接收远程服务器的命令,对ARM接收端的CC2430发出指令,以控制和接收体征数据采集模块通过Zigbee无线传感网络发送的生理体征数据,并且对数据做进一步的融合和筛选,降低数据流量,加强针对性,按照数据协议加包加尾,发送到远程服务器。ARM系统需要定期与CC2430进行时间校对,以确保CC2430在接收数据时打的时间戳尽可能保持时间同步。
另外,ARM系统还可以提供一个简单的用户界面,显示这些体征数据波形和数值,并且接收用户的指令,从而使ARM即使和远程服务器没有相连的情况,也可以脱离服务器进行简单的交互。
3.4 远程服务器数据处理程序
由于本系统中远程服务器的功能主要是采集,所以数据处理在于简单的统计分析,设计数据库存储功能,并且为上层应用模块提供处理接口,同时设计用户界面显示结果和接收用户输入的指令。
远程服务器的核心是网络编程,通过基于TCP/IP的数据通信协议控制ARM完成最终的体征数据采集传输,并且将这些数据在界面上画图显示波形,同时将数据存入数据库,并提供数据处理和分析的底层接口。
4 实现过程
系统实现过程中的难点在于:采集生理体征数据的准确性、Zigbee多节点下的延时控制和数据完整性、数据融合和数据协议、系统装配等。
4.1 生理体征数据的准确性
体征数据的准确性主要依赖于传感器芯片的质量,传感器相关电路的设计以及数据计算的正确性。为了尽可能地保证数据采集的准确性,生理体征采集模块通过采购大型厂商的OEM模块实现,该模块的软硬件架构和前文所提到的设计基本保持一致。
该OEM模块符合CE要求的功能安全设计以及IEC60601族所有心电、体温监测相关标准,可靠性好、数据准确性高。
4.2 Zigbee多节点下的延时控制和数据完整性
实际测试得到生理体征传感器模块的数据速率为16 384 b/s左右,通过传感器模块发射端CC2430的筛选,可以使每个Zigbee节点的实际输入数据速率为6 400 b/s左右,而Zigbee网络的发送速率最高为250 kb/s,理论上可以满足多个生理体征传感器模块通过Zigbee节点接入Zigbee网络以分时复用的模式与ARM接收端通信。
实验表明,除了上述数据率限制因素,还要加入Zigbee传输延时、节点切换延时。CC2430数据筛选处理延时,尤其是切换和处理延时,由于CC2430缓存有限,最高约为1 KB,因此比较合理的节点个数在1~4个。如果节点过多,则节点数据处理延时和节点切换延时会使得单个节点的数据总延时成倍加大。如果数据缓存超过了上限,则会出现数据不完整的情况。
当1~4个节点接入时,每个节点的数据总延时并不大,在100 ms级别,不超过1 s,具有良好的实时性,说明限制节点个数的瓶颈为CC2430的缓存上限。可以得出结论,控制延时和数据完整性主要在于降低数据处理延时和节点切换的延时,通过合理的算法以及数据协议的设计,可以提升有限缓存空间的使用效率。
另外,实时性的控制必须加入时间戳的方法及时间同步的技术,以确保数据产生时间的相对准确性,也可对于延时进行量化的计算。
4.3 数据融合和数据协议
数据融合和数据协议是整个系统上层通信的关键,Zigbee网络带宽和硬件性能是有限的,因此好的上层数据协议,能够很好地提升数据通信效率,同时方便软件实现和风格统一。
本设计实现中,数据以组包的形式传递,各接口数据包协议统一设计为:数据包头+数据类型+数据长度+数据实际内容(载荷)+数据校验。这使数据协议的处理能够统一方法,提升软件代码的重用性和效率,加强了数据的传输效率和准确性。
数据融合主要按照分级数据筛选的方式进行,每一级都有一套数据筛选和重新进行排列组合的规则和方法,以适应不同级之间的传输。这能大大降低数据传输量,提升数据的传输效率,并且能够满足不同的数据需求。
4.4 系统装配
生理体征采集模块在采集飞行员体征数据的同时,对飞行员执行任务的影响要降低到最小,因此,对模块的体积有很高的要求。传感器模块和CC2430要尽可能地贴近,节省体积,并且使用电池使整个模块变成一个便携式设备。接收模块也应该尽量做到小巧,不影响驾驶舱的设备摆放和工作。
本文讨论的民机驾驶舱人为因素生理体征数据采集系统的设计,采用目前比较流行的物联网技术和嵌入式电子技术,利用Zigbee无线传感器网络,将飞行员具有代表性的生理体征数据(心电图、心率、体温、呼吸率采集到ARM系统上进行初步处理和筛选,再通过以太网传给远程服务器进行进一步复杂的分析并储存。这样的工作模式对于民机人为因素理论研究具有重要的实践意义。
系统的最大优点是利用物联网的成熟技术实现了生理体征数据采集的模块化设计,提高了数据采集能力,提升了系统的可靠性、稳定性和便携性,同时方便系统的功能扩展,以便开展更多人为因素相关数据的采集。
系统的下一步改进方向是优化各个接口之间的通信协议,从而更好地改善数据融合和传输效率,进一步增强扩展性并提升各设备对象的管理能力,从而接入更多类型的数据采集设备。
参考文献
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