1、基于長(zhǎng)著陸飛行QAR數(shù)據(jù)的試點(diǎn)工作特性分析Lei Wang1,2,3, Changxu Wu1, and Ruishan Sun3 1Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, 16 Lincui Road, Beijing, 100101 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, 19 A, Yuquan Road, Beijing, 100049 3 Civil Aviation University of China, 2898 Jinbei Road, Tia

2、njin, 300300 wanglei0564摘要。長(zhǎng)著陸的事件使所有超標(biāo)事件的最大百分比和乘法跑道偏離的著陸階段的風(fēng)險(xiǎn)。為探索操作因素造成長(zhǎng)著陸的目的，本研究通過方差分析，回歸建模的方法測(cè)定長(zhǎng)著陸事件的飛行員的操作特性和眩光基于飛行QAR數(shù)據(jù)操作的分析。最后得出結(jié)論認(rèn)為拉平是在降落最關(guān)鍵的操作，其中，確定著陸距離由拉平的時(shí)間和拉平高度的兩個(gè)關(guān)鍵因素。駕駛桿和油門這兩者操作起著火炬過程中起重要作用。飛行員果斷輕柔的收起油門桿是可能會(huì)對(duì)一個(gè)成功的拉平有所幫助。此外，飛行員需要下降到火炬初始點(diǎn)前的飛機(jī)控制到合適的地面速度和下降率。結(jié)論預(yù)計(jì)要施加付諸實(shí)踐，以防止長(zhǎng)著陸事件的發(fā)生。關(guān)鍵詞：試點(diǎn)工作特

3、性，長(zhǎng)著陸，QAR數(shù)據(jù)的安全性。1引言最后進(jìn)近和著陸是最重要的飛行階段，因?yàn)轱w行員需要處理更多的業(yè)務(wù)，決策，而且比其他階段1-4的工作負(fù)載。意外的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也顯示，進(jìn)場(chǎng)和著陸是飛行中最危險(xiǎn)的階段，這僅占4的曝光時(shí)間，但造成超過三分之一的商業(yè)噴氣機(jī)事故。特別是著陸階段就占了2001年之間發(fā)生的，以2010年總死亡事故的22，盡管著陸階段占平均飛行時(shí)間僅有15。長(zhǎng)著陸事件，這是一種情況下沖的，被定義為與跑道超過正常著陸區(qū)飛機(jī)的接觸。一個(gè)NLR（荷蘭國(guó)家航空航天實(shí)驗(yàn)室）的研究顯示，如果落地很長(zhǎng)，著陸超限事故風(fēng)險(xiǎn)是55倍以上時(shí)，它是不長(zhǎng)6。談到冰山理論和海因里希事故三角7，偏離跑道。D. Harris

4、(Ed.): EPCE/HCII 2013, Part II, LNAI 8020, pp. 157166, 2013. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013158 L. Wang, C. Wu, and R. Sun意外的是冰的水的表面上方的最小可見部分，而長(zhǎng)著陸事件是他的冰的水的表面總是被刪去下方大無(wú)形部分。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還顯示，長(zhǎng)期著陸事件經(jīng)常占超標(biāo)事件8的最大部分。因此，長(zhǎng)著陸活動(dòng)預(yù)計(jì)將吸引來自航空運(yùn)營(yíng)商和研究人員更多的關(guān)注。 長(zhǎng)著陸事件通常使用快速存取記錄器（QAR）在大多數(shù)商業(yè)航空承運(yùn)人的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，但這些數(shù)據(jù)還秘密。同時(shí)，也有少數(shù)航空管理員誰(shuí)執(zhí)行他

5、們的航空公司對(duì)每一個(gè)運(yùn)輸飛機(jī)安裝QAR設(shè)備。因此，QAR數(shù)據(jù)是困難的，很少使用到的研究。中國(guó)民用航空局（CAAC）自1997年以來已經(jīng)實(shí)施了飛行運(yùn)行質(zhì)量保證（FOQA）方案，與中國(guó)航空公司的所有商業(yè)飛機(jī)必須安裝QAR或類似設(shè)備。實(shí)踐已經(jīng)證明，QAR數(shù)據(jù)是為了提高飛行安全管理和質(zhì)量控制有幫助。在這項(xiàng)研究中，我們使用QAR數(shù)據(jù)來分析長(zhǎng)期著陸事件，并試圖找到試點(diǎn)工作特性正常登陸和登陸長(zhǎng)之間的差異。同時(shí)，關(guān)鍵的操作變量導(dǎo)致長(zhǎng)著陸預(yù)計(jì)將進(jìn)行分析。2方法2.1 QAR數(shù)據(jù)在這項(xiàng)研究中的QAR數(shù)據(jù)是從一個(gè)本地航空公司3商用飛機(jī)（Boeing737-800）搜集。數(shù)據(jù)覆蓋到5月30日這三架飛機(jī)，從4月1日全部

6、正常，超標(biāo)航班在2012年第一，293飛行樣品選取和相關(guān)的QAR數(shù)據(jù)文件從航空公司的QAR地面站進(jìn)行下載。原始數(shù)據(jù)是一個(gè)CSV（逗號(hào)分隔值）與成千上萬(wàn)的行和列的文件。因此，VBA（Visual Basic應(yīng)用程序）在Microsoft Excel編程功能的應(yīng)用，每一個(gè)文件的原始QAR數(shù)據(jù)的19列進(jìn)行了細(xì)化如下。最后，我們還編了VBA程序計(jì)算19參數(shù)變量，每個(gè)航班的樣品著陸距離。這些參數(shù)變量涵蓋了從自動(dòng)駕駛儀，斷開連接到接地的高度，所有飛行和操作參數(shù)的關(guān)鍵視覺和人工著陸階段。一般正常的識(shí)別和長(zhǎng)期著陸的閾值設(shè)置為2600英尺由航空公司這架飛機(jī)類型。基于該閾值，293箱子QAR數(shù)據(jù)被分為兩組，119

7、例正常著陸的（組1），另一種為174例長(zhǎng)著陸（第2組）。119正常著陸事件和174長(zhǎng)的落地活動(dòng)QAR數(shù)據(jù)被視為兩組獨(dú)立樣本。均值和這兩組觸距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2248.88247.27（第1組）和3082.62357.64（第2組）。長(zhǎng)著陸的基于飛行QAR數(shù)據(jù)試點(diǎn)工作特性分析 159表1.選擇參數(shù)2.2變量選擇和火炬運(yùn)行目前，大多數(shù)商業(yè)飛機(jī)有先進(jìn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，甚至自動(dòng)著陸系統(tǒng)，從而使人體的導(dǎo)頻期間大部分的主要任務(wù)飛行時(shí)間是監(jiān)視儀表板和檢查飛機(jī)狀態(tài)的任何異常。然而，在起飛和著陸的最終（低于60米），自動(dòng)系統(tǒng)是很少使用，該機(jī)由飛行員仍然運(yùn)行。特別是，最終登陸控制被稱為最困難的演習(xí)在正常航空公司飛

8、行員操作。飛行員必須控制地面速度和下降速度在快速幾秒視視覺和其它情境信息。其中，一個(gè)特征和關(guān)鍵動(dòng)作被稱為火炬，它涉及到鼻子解除到陸地上的主起落架在飛機(jī)第一，降低下降率和垂直加載的登陸。火炬操作將使大的影響對(duì)最終登陸性能，包括著陸距離，也是最熟練的操作在飛行9-12之一。因此，低于200英尺飛行員的操作，尤其是在火炬操作被選定作為分析的主要課題。2.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)分析前，兩組飛行樣品的最終的目標(biāo)軌道為描繪基于接地前自己的身高平均在每一個(gè)時(shí)間刻度。該高度的變化和兩組之間的差異會(huì)被發(fā)現(xiàn)從圖軌道。160 L. Wang, C. Wu, and R. Sun 這些參數(shù)與耀斑對(duì)操作者的主要變量來考察。首

9、先，他們被分為四類的高度和時(shí)間，操作參數(shù)，配置和態(tài)度和飛行性能參數(shù)。目前被列入四類共20個(gè)變量。需要說明的是的火炬時(shí)的變量是指從最初的火炬點(diǎn)的總時(shí)間降落點(diǎn)。另外，在這項(xiàng)研究中的火炬操作初始點(diǎn)是比大多數(shù)的飛行手冊(cè)定義它始終定義30英尺高。這是因?yàn)椋魏屋p微的拉動(dòng)控制塔可以通過快速存取記錄被記錄，并且它導(dǎo)致了時(shí)間和眩光的高度是低于理論值。其次，正態(tài)分布測(cè)試進(jìn)行。然后對(duì)差分分析的目的，單向ANOVA被用于檢查哪個(gè)經(jīng)受正態(tài)分布和非參數(shù)K-W測(cè)試其他的變量。第三，為了進(jìn)一步分析觸地的距離和與喇叭口的操作相關(guān)的20個(gè)變量之間的相關(guān)性，多元線性回歸模型的開發(fā)。考慮到自變量之間的共線性可能被用于消除逐步回歸方

10、法和加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)是基于F（F0.05的概率進(jìn)入和F0.10拆除）。同時(shí)，該模型的有效性進(jìn)行了分析。為了進(jìn)一步觀察飛行變量最后著陸階段的動(dòng)態(tài)變化，兩組間的分歧，200比0英尺高空分為四個(gè)飛行高度層（200-150-100-50-0英尺），選擇測(cè)量20個(gè)變量在每一個(gè)級(jí)別。多變量分析處理的一般線性模型被引入來比較兩組的差異。特別是，該變量控制Columnand油門旋角度進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并在此文件中提出。3 結(jié)果與討論3.1 最后的著陸軌道分析飛機(jī)著陸前的時(shí)間和各組的高度平均縮放，兩種著陸的最后的軌道是作為示出作為圖1的橫軸的第一，第二被接地點(diǎn)。如從圖1可見，以下幾點(diǎn)是很容易被發(fā)現(xiàn)。（1） 正常著陸的平

11、均高度比長(zhǎng)著陸在較高著陸前，每個(gè)相同的第二位。（2） 兩組的高度變化基本上線性的前火炬操作的初始點(diǎn)，并且其斜率也基本相同。（3） 有兩種火炬初始高度之間沒有顯著差異基，這兩者都是大約50腳。高度的變化顯示拉平手術(shù)后的區(qū)別。（4） 最顯著的區(qū)別是拉平出發(fā)，也是時(shí)間火炬操作時(shí)，正常著陸大約是8秒，并落地長(zhǎng)大約10秒。長(zhǎng)著陸的基于飛行QAR數(shù)據(jù)試點(diǎn)工作特性分析 161圖1.決賽賽場(chǎng)的正常和長(zhǎng)期著陸3.2 火炬操作點(diǎn)數(shù)據(jù)分析3.2.1差異分析結(jié)果關(guān)于在擴(kuò)張點(diǎn)變量差異分析的結(jié)果是作為表示作為表2中表2.在拉平點(diǎn)變量差異分析162 L. Wang, C. Wu, and R. Sun從表2看，七個(gè)變量顯示

12、在顯著水平的0.05，這是油門旋角，折邊手柄位置，折邊，空氣速度，地面速度，垂直加速度和耀斑的時(shí)間差。但是，也有只有空氣速度，地面速度，火炬時(shí)間表示在0.001水平的顯著差異。這一點(diǎn)意味著，兩個(gè)組的主要區(qū)別是，縱向速度，包括空速和地速反射。事實(shí)上，油門旋角，折邊手柄位置的三個(gè)變量，襟翼會(huì)使得對(duì)縱向速度直接影響。同時(shí)，我們可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的運(yùn)行變量，如控制列和控制輪，并不代表在擴(kuò)張點(diǎn)一個(gè)顯著差異。這可能是因?yàn)椋蟛糠值牟僮魇请S之運(yùn)動(dòng)，在一時(shí)間周期或一階段存在的差異，而不是在一個(gè)點(diǎn)上。因此基于飛行高度變化的差異分析也接下來的步驟進(jìn)行。3.2.2多元線性回歸模型逐步線性回歸分析的結(jié)果表明，5顯著預(yù)測(cè)

13、包含在最終的回歸模型，這是火炬時(shí)，火炬高度，地面速度，下降率，垂直加速度。最終模型的R平方達(dá)到0.974，這表明這種線性模型的比較好的健身（F（5287）=1074.868，P 0.001）。線性回歸模型被表示為以下等式：長(zhǎng)著陸的基于飛行QAR數(shù)據(jù)試點(diǎn)工作特性分析 163 標(biāo)準(zhǔn)化的回歸模型，這可能直接存在這種相關(guān)性，是引入并寫成下列公式：在表3中，所有系數(shù)都是高度統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著（P 0。01）。變量x1（拉平時(shí)間）進(jìn)行的最大的一個(gè)（1.255），并具有最大的著陸距離。這點(diǎn)是與差的結(jié)果一致。應(yīng)該指出的是，變量x2（拉平高）也進(jìn)行了著陸距離了巨大的貢獻(xiàn)，盡管有正常和長(zhǎng)期目標(biāo)群體之間沒有顯著差異。德賓一

14、沃森測(cè)試表明，有沒有現(xiàn)成的預(yù)測(cè)（德賓 - 沃森=1.884）之間的自相關(guān)。這五個(gè)預(yù)測(cè)的所有的VIF系數(shù)均小于3，這意味著獨(dú)立變量的該共線性水平accepable。甲聚丙烯情節(jié)表明回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘余基本上經(jīng)受正態(tài)分布。這意味著回歸的正態(tài)假設(shè)不違反。3.3對(duì)200-0英尺飛行運(yùn)行分析按照飛行手冊(cè)的說明登陸，無(wú)論是地面速度和下降率是其中的人駕駛員應(yīng)監(jiān)測(cè)和最重要的經(jīng)營(yíng)行為受到控制欄和油門完成了兩個(gè)最關(guān)鍵的飛行參數(shù)。從200英尺20個(gè)變量的差值到接地通過使用重復(fù)測(cè)量和單向ANOVA進(jìn)行分析。由于長(zhǎng)度的限制，地面速度，下降率，控制列和油門這里只結(jié)果。164 L. Wang, C. Wu, and R. Sun

15、如圖2中，可變地速的顯著差異存在的200-0英尺（F（1,291）=37.265，P 0.001）的整個(gè)階段，長(zhǎng)著陸組的地面速度是高于正常對(duì)照組。重復(fù)測(cè)量方差分析的結(jié)果表明，可變速率下降的組效果并不顯著（F（1,291）=1.802，P =0.18）。然而，單向ANOVA的每個(gè)階段上的結(jié)果表明，所不同的是顯著。長(zhǎng)著陸的下降率大于正常組之前50英尺這也是拉平初始點(diǎn)，但過去的50后洗腳改變了很多，使組（F（1,291）=234.373，P 0.001之間更顯著差異）。在圖3中，通過50英尺（拉平操作初始點(diǎn)）后大大駕駛桿和油門變化。有兩組（F（1，291）=2.771，P =0.097）控制列沒有什

16、么區(qū)別。列的變化度及航班均2的趨勢(shì)是保持一致的。然而，我們需要注意的是操作列的時(shí)間是絕對(duì)不同的，這意味著拉列中的速度是顯著不同。正常登陸組比長(zhǎng)著陸組（7.9秒，正常降落和10.7秒長(zhǎng)的著陸）更快。也沒有差異發(fā)現(xiàn)為節(jié)氣門操作之前50英尺，主要的區(qū)別是反映。長(zhǎng)著陸的基于飛行QAR數(shù)據(jù)試點(diǎn)工作特性分析 165拉平開始后，當(dāng)駕駛員開始減小推力。的一種方式的結(jié)果方差是F（1，291）=46.351，P 0.001。正常組的油門的變化是比長(zhǎng)著陸基，這意味著，在正常操作的油門較小關(guān)閉更穩(wěn)定，輕聲道。4結(jié)論長(zhǎng)著陸是一種不安全的事件可能增加跑道偏離的風(fēng)險(xiǎn)。它發(fā)生頻繁，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致偏離跑道的事故。雖然對(duì)于偏離跑道許

17、多研究已經(jīng)進(jìn)行，其中大部分都是基于事故調(diào)查，模型或?qū)嶒?yàn)，而不是真正的飛行數(shù)據(jù)。因?yàn)檎嬲娘w行數(shù)據(jù)是難以從空氣中獲得的運(yùn)營(yíng)商。立足于航班QAR數(shù)據(jù)，這項(xiàng)研究提供了新的途徑來分析長(zhǎng)期著陸及其經(jīng)營(yíng)特色。主要工作進(jìn)行了總結(jié)如下。 拉平在最后著陸的最關(guān)鍵的操作，這將通過拉平運(yùn)行時(shí)間和高度的因素使得對(duì)著陸距離很大影響。 拉平時(shí)間是正常著陸之間最顯著不同的變量長(zhǎng)著陸，其中變量平均值為7.9秒正常著陸和10.6長(zhǎng)期著陸。 下50英尺的控制欄和油門操作表示有差別團(tuán)體之間扮演的拉平極大的推動(dòng)作用在一起。飛行員更快地拉起列和柔軟的油門降低一個(gè)更好的拉平和著陸，也許有幫助。 試點(diǎn)建議，以監(jiān)測(cè)和控制飛機(jī)到合適的縱向和垂

18、直速度時(shí)進(jìn)入著陸手工操作階段。地面速度和下降率始終是兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，指導(dǎo)為良好的著陸性能。在今后的工作中，有望更加定性模型被用來說明開發(fā)控制列和油門操作有助于著陸距離，的著陸性能。致謝。我們贊賞這項(xiàng)工作由國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)Retion中國(guó)的（編號(hào)60979009）的支持。參考1. 霍金斯，F(xiàn)H：人的因素在飛行中，第二版。阿什蓋特，布魯克菲爾德（1993年）2. 威肯斯，CD，奧朗，JG：工程心理學(xué)和人的行為，第三EDN。Prentice Hall出版社出版社，上馬鞍河（2000年）3. 國(guó)際民用航空組織。事故預(yù)防計(jì)劃（手動(dòng)）。ICAO蒙特利爾（2005）166 L. Wang, C. Wu, and R. Sun4. Shappell，S.，Detwiler，