成果转化

中心经过多年的研究与实践,始终坚持教学与科研相结合的方针,不断将科研成果广泛应用于实验教学,有效促进了中心虚拟仿真资源建设。

(1)科研设备用于虚拟仿真实验教学

空管运行仿真平台(雷达&机场)是应用于空管虚拟现实技术的研究设备,中心依托该平台,构建了雷达管制实验教学所需的空域环境、空中交通运行态势、飞行冲突,以及机场管制实验教学所需的机场三维环境、机场场面布局、各种天气现象、航空器运行态势等实验元素。并为新实验项目的开发提供数据验证,满足实验教学需求。

空中交通流量管理系统是应用于扇区优化、全局空中交通流量规划等研究的系统,依托该系统,构建我国主干空中交通航路网,为学生提供了空中交通流量管理实践、大流量运行风险分析等实验项目,满足学生全空域统筹优化、系统管控等创新能力培养的需求。

(2)科研成果拓展虚拟仿真实验教学范围,丰富虚拟仿真实验教学内容

依托科研项目,中心自主研发了新一代雷达管制模拟系统、程序管制模拟系统和机场管制模拟系统。三大空管模拟实验系统已广泛应用于雷达管制模拟实验、程序管制模拟实验、机场管制模拟实验、空管联合运行、空管系统建模与仿真等本科实验课程。在此基础上,团队研发出雷达管制与机场管制模拟系统的交互模块,从而构建出航班从“起飞——离场——航路运行——进场——着陆”的全程模拟环境,学生可以在此环境中进行航班全流程的模拟指挥。

中心先后承担了民航局科技项目(2015年)“运控系统风险评估系统研究与开发”、民航局(2014年)“运行控制风险管理与评估体系的研究与实施”等项目,航班运行风险评估体系和评价方法是项目重要成果。团队基于上述项目研究,通过C#编程语言,自主研制了航空公司运控风险评估子系统,并内嵌在航空公司运控模拟机中,较好地支撑了《放行评估实践》和《航空公司模拟运行控制综合实践》课程中关于运行风险识别、风险评估、风险缓解及措施等项目的实验教学。

中心管制课程团队自主研发的空管初始技能专项训练系统、机场管制初始能力CBT系统和雷达管制自主学习系统,极大丰富了学生的实验资源和教师的教学手段。此类系统可以使学生在进入机场和雷达管制实验室进行实验之前,对必要的知识和技能进行提前学习和准备,缩短了学生对高仿真管制模拟实验设备的适应期和过渡期,充分提高了高仿真模拟设备的使用效果和效率。

中心教师主持完成的民航局空管办项目“雷达管制运行环境开发”研究出适合管制员能力培养的模拟管制空域及环境,设计出更加贴近实际的模拟实验场景,如军民航联合运行、多机场空域环境、多跑道运行、多塔台运行、复杂天气下的空域环境等,极大丰富了雷达管制课程的实验教学内容,能够培养学生更加符合一线岗位要求的管制技能。

“中心”管制教学团队主持完成的“雷达管制效能评判体系改革与实践”项目,获中国民航局教学成果三等奖,中国民航大学教学成果二等奖。其研究成果“雷达管制模拟机效能自动评判系统”,已经应用于本科教学,并且在岗位人员培训和管制技能大赛中发挥了重要作用。教师在此系统的强力支撑下,开发出更多不同类型的模拟环境和实验项目,如飞机特情处置、航班大流量运行等。中心科研成果转化虚拟仿真教学资源情况见下表:

表 中心科研成果转化虚拟仿真教学资源一览表

科研成果

教学资源

名称

类型

面向新一代的空管自动化模拟系统研究

项目

雷达管制模拟系统

雷达信号生成系统

软件著作权

空中交通管制员模拟培训通信终端

实用新型

新一代空管模拟网络语音通讯系统

软件著作权

烟台国际机场程序管制模拟机研究

项目

程序管制模拟系统

塔台管制模拟机研究

项目

机场管制模拟系统

机场离场航班协同放行系统

软件著作权

空域扇区三维显示开发包模块软件

其他知识产权

进离场航线优化设计系统

其他知识产权

空中交通管制员模拟培训通信终端

实用新型

新一代空管模拟网络语音通讯系统

软件著作权

运控系统风险评估系统研究与开发

项目

航空公司运控风险评估子系统

运控风险管理与评估体系的研究与实施

项目

空中交通流量监视与告警管理系统

软件著作权

流量管理模拟系统

空中交通流量管理程序生成与评估系统

软件著作权

空中交通流量管理系统通讯数据库与分布式部署系统

软件著作权

机场到场流量告警的实现方法与系统

发明专利

机场离场流量告警的实现方法与系统

发明专利

流量管理系统态势显示系统

软件著作权

空中高速路智能流量管理原型系统

其他知识产权

航路流量仿真演示系统1.0

其他知识产权

雷达管制运行环境开发

项目

管制初始技能CBT实验系统

雷达管制效能评判体系改革与实践

项目

民航西北地区管制员技能考核系统

项目

塔台管制员技能自动评价系统

发明专利

 

(3)科研成果用于开阔学生视野、拓展知识结构,提升综合能力

除了满足课堂教学实验操作训练外,利用科研项目及成果转化的CBT系列实验系统,让学生在课余时间利用开放虚拟实验教学平台进行选择性自主实验,满足课程设计、毕业设计以及大学生创新创业项目中对设计对象的仿真实验要求,显著提升了学生的学习兴趣与设计能力。此外,借助机场/雷达管制模拟机、航空英语CBT系统,学生每年积极参与校内管制技能大赛和空管/飞行陆空通话大赛,综合能力得到有效提升。

2011年,第三届中国民航空管(管制)岗位技能大赛的获奖选手中全部三个单项冠军,89%的个人综合奖以及67%的个人单项奖获得者都是由本中心培养出来的中国民航大学毕业生。2014年,首届中国民航飞行签派员岗位职业技能大赛,参加决赛的选手中有55%以上毕业自中国民航大学,个人赛前10名中有6位中国民航大学校友,团体赛冠亚军队伍成员更是全部毕业于中国民航大学。