飞机性能的燃油消耗评估

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建立符合签派业务的飞机燃油消耗评估模型,精确控制燃油加载量,是未来民航避免“油烧油”的有效手段。这需要根据飞行计划准确估计飞机执行每次航班任务的燃油消耗量,而精确的飞机燃油消耗模型是前提保证。随着飞机使用中的老化,飞机性能会随其使用时间的增加而降低,大修后的性能变化更为明显,这不仅会导致飞行计划的燃油油量和实际燃油消耗量不一致,还会影响飞行时间的精确性和客观性,使飞行员不能准确判断剩余油量和时间,带来不安全隐患。为了避免这些情况,航空公司需要定期修正发动机性能变化。这就需要精确估计飞行过程中的燃油消耗量。  飞机性能、飞行过程中的运动轨迹和气象因素是运控部门签派员在放行航班时对飞机耗油评估的关键因素,事实上,不同的飞机型号、不同的飞行阶段以及飞行环境等均影响飞机燃油消耗。本文将航班按飞行高度划分,并主要针对爬升、巡航、下降这三个阶段,分析了各阶段的性能参数和飞行过程中的相关参数对燃油消耗的影响,从飞机配套的性能表中提取出影响燃油消耗的性能参数,建立了基于飞机性能的燃油消耗静态模型。  针对飞机使用过程中的性能衰减,利用一段时间QAR飞行数据,经过适当预处理后作为修正数据。采用BP神经网络训练的方法,实现了对各飞行阶段的性能修正和模型的动态调节。为了验证修正后的模型辨识燃油消耗的能力,对各个阶段燃油预估精度进行测试,测试结果证明动态修正大大提高了模型的精度。  飞行计划制作是签派的重要部分,其最主要的目的就是进行燃油预估,本文按照签派流程制作了一份完整的北京-成都的飞行计划,运用所建立的燃油消耗动态模型对该航班计划的需加燃油总量进行预估,验证实验结果与本次航班实际燃油消耗误差为2.38%,达到现阶段国内外航空公司普遍采用的大型商业软件计算的水平。并提出假设减少1吨航班备份油量,以此建模评估了节能减排的效益,为签派员分析燃油经济性提供了技术指导。
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