新世纪航空训练系统

侬雨林王 东

（1.中国民航飞行学院飞行技术学院，四川 广汉 618307；2.中国民航飞行学院模拟中心，四川 广汉 618307）

新世纪航空训练系统

侬雨林1王 东2

（1.中国民航飞行学院飞行技术学院，四川 广汉 618307；2.中国民航飞行学院模拟中心，四川 广汉 618307）

本文针对现有航空训练系统落后于航空产业发展现状，提出了新世纪航空系统应具备的6个特征。一是系统搭建需要多方参与，包括信息公司，商业公司，航空公司，教育培训机构，政府部门，民间组织等。二是系统需要具备立体化、实时化、全方位的培训模式。三是为使更多从业人员受惠于该系统，在系统开发时就要注意交叉学科的实现。四是为应对航空业信息高速发展，系统需具备大数据收集、整理、统计分析能力。五是在系统实现时，一定要注意融合采用新技术。

航空运输；航空训练系统；多方参与；自适应训练系统；多学科交叉；大数据；新技术

自全球第一台飞行模拟机1929年问世以来，航空训练系统已经历了接近一个世纪的发展。目前国内外通用的飞行训练系统都还是基于台式机加操纵手柄或基于全动模拟机或固定模拟机的各种模拟设备，而参与模拟训练的人员也仅局限于飞行员，提供培训服务的教师主要是学校以及航空公司的飞行教员以及理论教员。伴随着科学技术的迅速发展，航空领域从业人员的不断更新以及能力的不断提高，整个航空训练产业的发展也遇到了瓶颈。旧有的航空训练体系和方法，以及航空训练的硬件设施已经很难再满足航空产业的发展要求。现在的全球航空产业链，从基础产业、到航空制造业、到运行保障资源、到通航运营业再到应用产业5个板块，涉及的从业人员包括了飞行员、机务、空管、航空公司管理人员、航空教育参与人员、物流人员等等。无论是涉及的从业人员还是辐射的产业范围，都超过了传统的航空训练系统能够承载的范围。

本文针对技术进步、航空业从业人员展望以及行业需要人员缺口，提出了对新世纪航空训练系统需要具备的几项关键技术。

一、多方参与全球航空训练系统搭建

首先，伴随着全球一体化以及各国之间的政治经济文化交往日益密切，新世纪航空训练系统的建立，不能再由单独一家或一个机构独立完成，而是需要多方加强合作，共同搭建。一个有序而安全的全球航空产业系统的健康发展依赖于从业人员的素质、相关全球航空组织管理机构的战略协作，以及参与到航空产业链中其他单位和机构的配合。如图1所示，新世纪航空训练系统的搭建直接涉及到了图1中的六大板块。第一是数据验证板块。在该板块中，需要各种科研机构和信息咨询公司密切配合，实时统计分析出相关数据（例如航线运输情况、从业人员医疗信息、天气状况等）。在训练系统中提出数据验证板块目的是要统计行业发展情况，为从业人员培训提供指导。第二就是商业模型板块。在该板块中，需要将客户、经销商、供应商等等作为一个整体来分析。该板块将人员培训和航空产业运行结合，从而将更多优秀的学生发展为培训对象吸纳到航空产业链中。第三是航空公司板块。航空公司在航空产业链中是最直接也是最核心的参与方，大部分的培训人员最终都是航空公司的从业人员，所以在搭建下一代航空训练系统的时候必须要让航空公司参与其中。第四是教育培训机构板块。教育培训机构是航空训练最主要也是最直接的提供者。在搭建训练系统时就要求训练供给人员也要不断根据航空业发展需求实时更新知识结构，调整培训内容，采用更有效更适合的培训方法。第五是标准制定板块。参与制定标准的不论是政府机构还是科研单位或教育机构，都有责任制定更适合从业人员培训的训练标准。第六是政府机构和民间组织板块。政府机构，如中国民航局和民间组织，如国际民航组织等相关单位，在组织、协调、贯彻实施人员培训上可以在更上层发挥重要作用。

二、立体化、实时、全方位的训练系统

现有的航空训练不论从训练模式还是训练科目都明显落后于行业需求和行业发展。因此，在搭建新世纪航空训练系统时，一个立体化、实时、全方位的训练系统更能适应于快速变化的时代发展。“立体化”在这里指的是应该不仅仅只局限于教学理论知识的考核，更应该结合航空业的发展需求，为参与培训的学员提供更多的、更灵活的培训方法，以及为学员提供更多参与实践的机会；“实时”指的是训练系统应该根据获取的相关数据，根据航空业要求及时地调整教学内容、教学计划、以及教学实施方法；而“全方位”更突出了新世纪航空训练系统能更广泛地被运用于航空业主要从业人员的、跨学科背景的培训。一个如图2所示的以提高能力为核心的自适应训练系统可以很好地符合这里所指的立体化、实时、全方位的训练系统的特性。这个自适应训练系统以开展评估、获取相关数据、分析数据、做结论、做教学计划、实时教学计划为一个完整流程，并在教学计划实施后，再次对参与培训的学员进行评估，根据学员培训结果以及新的行业需求进行数据采样，数据分析，以此类推，进入下一个循环。在不断地跟新航空训练系统，以更好地满足航空业发展需求。

三、多学科交叉发展

原有的航空训练系统，因为主要涉及飞行员，所以培训项目和培训设施无法满足航空业其他从业人员的交叉培训。而且由于主要是针对飞行员，现有训练系统设计时，就没有考虑到根据飞行员和航空业其他从业人员的知识结构交叠板块在设计时如何既能满足飞行员的训练要求，又能强化飞行员与航空业其他从业人员的沟通。在现实中就体现为航空产业内部不同分支的从业人员相互沟通时就会出现障碍，关键时刻有可能出现理解错误，导致航空事故的发生。因此，在搭建新世纪航空训练系统时，应尽量将航空业其他从业人员的需求纳入到训练系统的开发设计中。

现在的全球航空产业链涉及的从业人员多达几十个分支，其知识背景结构也不断细化。但这些人员服务于同一个产业，在知识技能培训中有很多共通之处。如图3所示，以航空业知识技能型为主的三大从业人员（飞行员、维修专家、空管）的知识结构来看，可以看出三大从业人员的知识结构中有很多重叠的板块。从图中可以看出，飞机系统、领航、气象是三大从业人员都需掌握的知识，通信与仪表是属于飞行员和维修专家需共同掌握的知识，飞行原理与性能计划、空中交通管理是飞行员和空管需共同掌握的知识。因此，在搭建新世纪航空训练系统时，除了考虑三大从业人员各自知识结构特性以外，还需考虑交叉知识结构在系统中的重要性，让新的训练系统在多学科交叉发展的情况下，更尽可能满足航空业从业人员的复合式训练。

四、具备大数据采集、分析、运用和共享能力

21世纪显而易见已经进入了大数据时代。大数据，又称海量数据、大量数据、大资料等，指所涉及的数据规模巨大到无法通过人工，在合理时间内达到截取、管理、处理、并整理成人类所能解读的形式的信息。自大数据概念在20世纪末被提出以后，大数据的相关研究和应用渗透到了天文学、大气学、交通运输、通信记录明细、军事侦查、通勤时间预测、医疗记录、照片图像和视频封存等。在我国，在政府的大力支持下，大数据的相关研究和应用也在迅猛发展。在航空业中，大数据的分析、采集与应用的重要性也日益凸显。

（一）大数据可指明航空业发展方向

将大数据的采集分析功能融入到下一代航空训练系统中，可以实时对各国各地区的培训需求做出评估。在空客的2015年～2034年的大数据分析的20年展望中可以看到，这20年内预计发展中国家的每公里乘客营收将以每年5.8%的增长率增长，而发达国家也将以每年3.8%的增长率增长。也就意味着全球航空培训明显需要向发展中国家倾斜。

在HIS经济观察中，图5中使用大数据分析比较2014年全球实际人均旅行数与2034年预计人均旅行数，可以看到在2014年，发展中国家25%的人口该年平均出行一次，而到2034年，该数字将增长74%。

同样在空客的10年展望中，如图6所示，预计亚太地区将领跑年客运周转量，而中国大陆将成为最大的客流运输地。

也就是说，在未来20年，在亚洲，尤其在中国，航空业将有巨大的发展。换句话说，根据大数据的统计结果，在搭建新世纪航空训练系统的时候，在培训区域上，要对亚洲，尤其是对中国有所倾斜，以满足未来20年中国巨大的航空市场缺口。

（二）大数据可暴露航空业从业人员状态

在搭建新世纪航空训练系统时，大数据除了可以为航空业的发展前景做出预估，已搭建更有效、更有针对性的区域培训网，大数据的统计分析还可以暴露航空业从业人员的状态。根据波音的大数据分析显示，在全球经济增长的同时，未来20年将有数以万计的新商用机交付航空公司。也就是说，飞行员以及维护人员将会存在巨大的行业缺口。波音2015年度飞行员以及技术人员展望中预测，从现在到2034年，航空工业将需要一百万新的从业人员，包括了558000民航飞行员以及609000维护技术人员。所以，在搭建新世纪航空训练系统时，更不能仅仅考虑飞行员的培训，而是要尽量将航空业其他从业人员的培训也综合考虑在内，使该系统的搭建能尽量地辐射到航空业的各个方面，尽可能使该行业从业人员受惠于新世纪航空训练系统。

（三）大数据可观测航线动态以及航班动态

同样，对航班的动态观测，历史数据分析等可以使新世纪航空训练系统不断更新和调整训练内容，是不同区域的训练更有针对性。例如AMADEUS公司大数据分析揭示了全球航班量发展趋势。在图8中可清晰看到，全球发展中经济体如中国、印度、俄罗斯、巴西等，领导了区域航班增长。而亚太和中东之间的航班量在过去两年激增了13.4%。并且中东与欧洲之间的航班量成为区域间航班量的热点。这样的话，针对亚太和中东、中东与欧洲之间的航班的培训内容就要稍作调整。

由此可见，将大数据的采集、分析、整理、运用技术融合到新世纪航空训练系统搭建中是至关重要的。这些技术的应用，能让新世纪航空训练系统更符合现今航空业的需要，也能让该系统更能跟上行业发展变化。

五、融合采纳各种新技术

进入新千年，科学技术的发日新月异，已远远超越了20世纪。传统的硬件设施很难再提供实时、便捷、高效的训练。而新技术的诞生在为新世纪航空训练系统提供一个更为广阔的前景。

（一）新生代智能手持终端设备

在图9除了中传统的基于各种台式、笔记本、固定模拟机或全动模拟机的训练以外，还有各种智能手持终端设备正在为航空业的从业人员带来更加便捷高效的训练模式。如现在加拿大航空公司已经在为部分航线的飞行员、乘务等配备了IPAD。这些工作人员在飞行时可以利用IPAD迅速查找相关资料，航空公司也可以将通告、命令等直传到IPAD中及时告知工作人员。国内很多航空公司也制作了可供本公司工作人员使用的电子飞行数据包，工作人员可以利用该数据包学习相关知识，也可以登陆进系统进行各种测试。这些智能手持终端设备的在新世纪航空训练系统中的使用将极大地方便工作人员的培训。

（二）基础学科进步

基础学科的进步为新世纪航空训练系统搭建提供最基本的保障。例如和大数据相关的各种统计、信息分析处理的算法的提出，可以使训练系统能够具有更强大的数据处理功能。连同卫星技术的进步，就更能满足训练系统实时化、自适应的要求。复合材料发展使得航空业可使用更轻质、更结实的材料。电子技术的进步大大改善了飞行员以及工程师对于飞机的操控。这样，不论是传统的实体训练机，还是更新颖的3D视频模拟机，或是虚拟触摸式教学系统，都有了更多的实现途径。

由此可见，新技术的采纳是实现新世纪航空训练系统中最基础、最底层的重要环节。

结论

综上所述，由于新千年航空产业的巨大变化，其辐射的产业范围和涉及的从业人员都远远超越了20世纪的航空产业。由此可知，原有的航空训练系统，无论是从教学内容到实践环节，从培训人员到参与学员都远远落后于现今航空产业的要求。面对巨大的航空市场和从业人员缺口，本文提出了新世纪航空训练系统应具有的六大特征。第一系统搭建是需要多方参与，不仅仅是航空公司或培训机构，包括政府机构、民间组织、信息咨询公司等都应参与到系统搭建工作中。第二是为了应对航空业的高速发展，在系统搭建时，应注意系统的立体、实时、全方位的特性。第三是针对航空业从业人员知识结构的交叠，新世纪航空训练系统搭建时，要注意个学科交叉知识的实现，使更多从业人员受益。第四是针对数字时代信息量的快速增长，为了使系统更有效更具针对性，该系统应具备大数据收集、整理、统计、分析能力。第五是，在新世纪航空训练系统的实现方面，一定要注意融合采纳各种新技术，使训练变得更高效便捷。

［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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