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。
