新世紀航空訓練系統

儂雨林王 東

（1.中國民航飛行學院飛行技術學院，四川 廣漢 618307；2.中國民航飛行學院模擬中心，四川 廣漢 618307）

新世紀航空訓練系統

儂雨林1王 東2

（1.中國民航飛行學院飛行技術學院，四川 廣漢 618307；2.中國民航飛行學院模擬中心，四川 廣漢 618307）

本文針對現有航空訓練系統落后于航空產業發展現狀，提出了新世紀航空系統應具備的6個特征。一是系統搭建需要多方參與，包括信息公司，商業公司，航空公司，教育培訓機構，政府部門，民間組織等。二是系統需要具備立體化、實時化、全方位的培訓模式。三是為使更多從業人員受惠于該系統，在系統開發時就要注意交叉學科的實現。四是為應對航空業信息高速發展，系統需具備大數據收集、整理、統計分析能力。五是在系統實現時，一定要注意融合采用新技術。

航空運輸；航空訓練系統；多方參與；自適應訓練系統；多學科交叉；大數據；新技術

自全球第一臺飛行模擬機1929年問世以來，航空訓練系統已經歷了接近一個世紀的發展。目前國內外通用的飛行訓練系統都還是基于臺式機加操縱手柄或基于全動模擬機或固定模擬機的各種模擬設備，而參與模擬訓練的人員也僅局限于飛行員，提供培訓服務的教師主要是學校以及航空公司的飛行教員以及理論教員。伴隨著科學技術的迅速發展，航空領域從業人員的不斷更新以及能力的不斷提高，整個航空訓練產業的發展也遇到了瓶頸。舊有的航空訓練體系和方法，以及航空訓練的硬件設施已經很難再滿足航空產業的發展要求?，F在的全球航空產業鏈，從基礎產業、到航空制造業、到運行保障資源、到通航運營業再到應用產業5個板塊，涉及的從業人員包括了飛行員、機務、空管、航空公司管理人員、航空教育參與人員、物流人員等等。無論是涉及的從業人員還是輻射的產業范圍，都超過了傳統的航空訓練系統能夠承載的范圍。

本文針對技術進步、航空業從業人員展望以及行業需要人員缺口，提出了對新世紀航空訓練系統需要具備的幾項關鍵技術。

一、多方參與全球航空訓練系統搭建

首先，伴隨著全球一體化以及各國之間的政治經濟文化交往日益密切，新世紀航空訓練系統的建立，不能再由單獨一家或一個機構獨立完成，而是需要多方加強合作，共同搭建。一個有序而安全的全球航空產業系統的健康發展依賴于從業人員的素質、相關全球航空組織管理機構的戰略協作，以及參與到航空產業鏈中其他單位和機構的配合。如圖1所示，新世紀航空訓練系統的搭建直接涉及到了圖1中的六大板塊。第一是數據驗證板塊。在該板塊中，需要各種科研機構和信息咨詢公司密切配合，實時統計分析出相關數據（例如航線運輸情況、從業人員醫療信息、天氣狀況等）。在訓練系統中提出數據驗證板塊目的是要統計行業發展情況，為從業人員培訓提供指導。第二就是商業模型板塊。在該板塊中，需要將客戶、經銷商、供應商等等作為一個整體來分析。該板塊將人員培訓和航空產業運行結合，從而將更多優秀的學生發展為培訓對象吸納到航空產業鏈中。第三是航空公司板塊。航空公司在航空產業鏈中是最直接也是最核心的參與方，大部分的培訓人員最終都是航空公司的從業人員，所以在搭建下一代航空訓練系統的時候必須要讓航空公司參與其中。第四是教育培訓機構板塊。教育培訓機構是航空訓練最主要也是最直接的提供者。在搭建訓練系統時就要求訓練供給人員也要不斷根據航空業發展需求實時更新知識結構，調整培訓內容，采用更有效更適合的培訓方法。第五是標準制定板塊。參與制定標準的不論是政府機構還是科研單位或教育機構，都有責任制定更適合從業人員培訓的訓練標準。第六是政府機構和民間組織板塊。政府機構，如中國民航局和民間組織，如國際民航組織等相關單位，在組織、協調、貫徹實施人員培訓上可以在更上層發揮重要作用。

二、立體化、實時、全方位的訓練系統

現有的航空訓練不論從訓練模式還是訓練科目都明顯落后于行業需求和行業發展。因此，在搭建新世紀航空訓練系統時，一個立體化、實時、全方位的訓練系統更能適應于快速變化的時代發展?！傲Ⅲw化”在這里指的是應該不僅僅只局限于教學理論知識的考核，更應該結合航空業的發展需求，為參與培訓的學員提供更多的、更靈活的培訓方法，以及為學員提供更多參與實踐的機會；“實時”指的是訓練系統應該根據獲取的相關數據，根據航空業要求及時地調整教學內容、教學計劃、以及教學實施方法；而“全方位”更突出了新世紀航空訓練系統能更廣泛地被運用于航空業主要從業人員的、跨學科背景的培訓。一個如圖2所示的以提高能力為核心的自適應訓練系統可以很好地符合這里所指的立體化、實時、全方位的訓練系統的特性。這個自適應訓練系統以開展評估、獲取相關數據、分析數據、做結論、做教學計劃、實時教學計劃為一個完整流程，并在教學計劃實施后，再次對參與培訓的學員進行評估，根據學員培訓結果以及新的行業需求進行數據采樣，數據分析，以此類推，進入下一個循環。在不斷地跟新航空訓練系統，以更好地滿足航空業發展需求。

三、多學科交叉發展

原有的航空訓練系統，因為主要涉及飛行員，所以培訓項目和培訓設施無法滿足航空業其他從業人員的交叉培訓。而且由于主要是針對飛行員，現有訓練系統設計時，就沒有考慮到根據飛行員和航空業其他從業人員的知識結構交疊板塊在設計時如何既能滿足飛行員的訓練要求，又能強化飛行員與航空業其他從業人員的溝通。在現實中就體現為航空產業內部不同分支的從業人員相互溝通時就會出現障礙，關鍵時刻有可能出現理解錯誤，導致航空事故的發生。因此，在搭建新世紀航空訓練系統時，應盡量將航空業其他從業人員的需求納入到訓練系統的開發設計中。

現在的全球航空產業鏈涉及的從業人員多達幾十個分支，其知識背景結構也不斷細化。但這些人員服務于同一個產業，在知識技能培訓中有很多共通之處。如圖3所示，以航空業知識技能型為主的三大從業人員（飛行員、維修專家、空管）的知識結構來看，可以看出三大從業人員的知識結構中有很多重疊的板塊。從圖中可以看出，飛機系統、領航、氣象是三大從業人員都需掌握的知識，通信與儀表是屬于飛行員和維修專家需共同掌握的知識，飛行原理與性能計劃、空中交通管理是飛行員和空管需共同掌握的知識。因此，在搭建新世紀航空訓練系統時，除了考慮三大從業人員各自知識結構特性以外，還需考慮交叉知識結構在系統中的重要性，讓新的訓練系統在多學科交叉發展的情況下，更盡可能滿足航空業從業人員的復合式訓練。

四、具備大數據采集、分析、運用和共享能力

21世紀顯而易見已經進入了大數據時代。大數據，又稱海量數據、大量數據、大資料等，指所涉及的數據規模巨大到無法通過人工，在合理時間內達到截取、管理、處理、并整理成人類所能解讀的形式的信息。自大數據概念在20世紀末被提出以后，大數據的相關研究和應用滲透到了天文學、大氣學、交通運輸、通信記錄明細、軍事偵查、通勤時間預測、醫療記錄、照片圖像和視頻封存等。在我國，在政府的大力支持下，大數據的相關研究和應用也在迅猛發展。在航空業中，大數據的分析、采集與應用的重要性也日益凸顯。

（一）大數據可指明航空業發展方向

將大數據的采集分析功能融入到下一代航空訓練系統中，可以實時對各國各地區的培訓需求做出評估。在空客的2015年～2034年的大數據分析的20年展望中可以看到，這20年內預計發展中國家的每公里乘客營收將以每年5.8%的增長率增長，而發達國家也將以每年3.8%的增長率增長。也就意味著全球航空培訓明顯需要向發展中國家傾斜。

在HIS經濟觀察中，圖5中使用大數據分析比較2014年全球實際人均旅行數與2034年預計人均旅行數，可以看到在2014年，發展中國家25%的人口該年平均出行一次，而到2034年，該數字將增長74%。

同樣在空客的10年展望中，如圖6所示，預計亞太地區將領跑年客運周轉量，而中國大陸將成為最大的客流運輸地。

也就是說，在未來20年，在亞洲，尤其在中國，航空業將有巨大的發展。換句話說，根據大數據的統計結果，在搭建新世紀航空訓練系統的時候，在培訓區域上，要對亞洲，尤其是對中國有所傾斜，以滿足未來20年中國巨大的航空市場缺口。

（二）大數據可暴露航空業從業人員狀態

在搭建新世紀航空訓練系統時，大數據除了可以為航空業的發展前景做出預估，已搭建更有效、更有針對性的區域培訓網，大數據的統計分析還可以暴露航空業從業人員的狀態。根據波音的大數據分析顯示，在全球經濟增長的同時，未來20年將有數以萬計的新商用機交付航空公司。也就是說，飛行員以及維護人員將會存在巨大的行業缺口。波音2015年度飛行員以及技術人員展望中預測，從現在到2034年，航空工業將需要一百萬新的從業人員，包括了558000民航飛行員以及609000維護技術人員。所以，在搭建新世紀航空訓練系統時，更不能僅僅考慮飛行員的培訓，而是要盡量將航空業其他從業人員的培訓也綜合考慮在內，使該系統的搭建能盡量地輻射到航空業的各個方面，盡可能使該行業從業人員受惠于新世紀航空訓練系統。

（三）大數據可觀測航線動態以及航班動態

同樣，對航班的動態觀測，歷史數據分析等可以使新世紀航空訓練系統不斷更新和調整訓練內容，是不同區域的訓練更有針對性。例如AMADEUS公司大數據分析揭示了全球航班量發展趨勢。在圖8中可清晰看到，全球發展中經濟體如中國、印度、俄羅斯、巴西等，領導了區域航班增長。而亞太和中東之間的航班量在過去兩年激增了13.4%。并且中東與歐洲之間的航班量成為區域間航班量的熱點。這樣的話，針對亞太和中東、中東與歐洲之間的航班的培訓內容就要稍作調整。

由此可見，將大數據的采集、分析、整理、運用技術融合到新世紀航空訓練系統搭建中是至關重要的。這些技術的應用，能讓新世紀航空訓練系統更符合現今航空業的需要，也能讓該系統更能跟上行業發展變化。

五、融合采納各種新技術

進入新千年，科學技術的發日新月異，已遠遠超越了20世紀。傳統的硬件設施很難再提供實時、便捷、高效的訓練。而新技術的誕生在為新世紀航空訓練系統提供一個更為廣闊的前景。

（一）新生代智能手持終端設備

在圖9除了中傳統的基于各種臺式、筆記本、固定模擬機或全動模擬機的訓練以外，還有各種智能手持終端設備正在為航空業的從業人員帶來更加便捷高效的訓練模式。如現在加拿大航空公司已經在為部分航線的飛行員、乘務等配備了IPAD。這些工作人員在飛行時可以利用IPAD迅速查找相關資料，航空公司也可以將通告、命令等直傳到IPAD中及時告知工作人員。國內很多航空公司也制作了可供本公司工作人員使用的電子飛行數據包，工作人員可以利用該數據包學習相關知識，也可以登陸進系統進行各種測試。這些智能手持終端設備的在新世紀航空訓練系統中的使用將極大地方便工作人員的培訓。

（二）基礎學科進步

基礎學科的進步為新世紀航空訓練系統搭建提供最基本的保障。例如和大數據相關的各種統計、信息分析處理的算法的提出，可以使訓練系統能夠具有更強大的數據處理功能。連同衛星技術的進步，就更能滿足訓練系統實時化、自適應的要求。復合材料發展使得航空業可使用更輕質、更結實的材料。電子技術的進步大大改善了飛行員以及工程師對于飛機的操控。這樣，不論是傳統的實體訓練機，還是更新穎的3D視頻模擬機，或是虛擬觸摸式教學系統，都有了更多的實現途徑。

由此可見，新技術的采納是實現新世紀航空訓練系統中最基礎、最底層的重要環節。

結論

綜上所述，由于新千年航空產業的巨大變化，其輻射的產業范圍和涉及的從業人員都遠遠超越了20世紀的航空產業。由此可知，原有的航空訓練系統，無論是從教學內容到實踐環節，從培訓人員到參與學員都遠遠落后于現今航空產業的要求。面對巨大的航空市場和從業人員缺口，本文提出了新世紀航空訓練系統應具有的六大特征。第一系統搭建是需要多方參與，不僅僅是航空公司或培訓機構，包括政府機構、民間組織、信息咨詢公司等都應參與到系統搭建工作中。第二是為了應對航空業的高速發展，在系統搭建時，應注意系統的立體、實時、全方位的特性。第三是針對航空業從業人員知識結構的交疊，新世紀航空訓練系統搭建時，要注意個學科交叉知識的實現，使更多從業人員受益。第四是針對數字時代信息量的快速增長，為了使系統更有效更具針對性，該系統應具備大數據收集、整理、統計、分析能力。第五是，在新世紀航空訓練系統的實現方面，一定要注意融合采納各種新技術，使訓練變得更高效便捷。

［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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