自動駕駛儀（autopilot），是按技術要求自動控制飛行器軌跡的調節設備，其作用主要是保持飛機姿態和輔助駕駛員操縱飛機。對無人駕駛飛機，它將與其他導航設備配合完成規定的飛行任務。對於在有人駕駛飛機上使用，是達到減輕駕駛員的負擔，使飛機自動地按一定姿態、航向、高度和馬赫數飛行的目的。不同型號的飛機所裝備的自動駕駛儀可能會有一些小的差別，但是大體相似。


自動駕駛系統能做些什麼？• 保持機翼水平，不發生滾轉。

• 保持飛機當前的仰俯角。

• 保持選定的飛行方向。

• 保持選定的飛行高度。

• 保持選定的上升率或下降率。

• 跟蹤一個VOR電波射線（Radial）。

• 跟蹤一個定位信標（Localizer）或反向航路定位信標（Localizer Back Course）。

• 跟蹤儀器降落系統（Instrument Landing System）的定位信標和下滑道指示信標（Glide Slope）。

• 跟蹤一個GPS航路。

•GPS 不支持垂直方向制導的自動導航。自動飛行控制系統，包括自動駕駛儀，自動油門（自動節流閥門）和飛行指引儀。•保持一個選定的飛行速度（空速或地速）。• 消除有害的偏航。• 幫助飛行員正確的手動控制飛機。•飛行管理計算機（Flight Management Computers）

• 垂直方嚮導航（Vertical Navigation）

• 橫嚮導航（Lateral Navigation）

• 飛行水平改變（Flight Level Change）

• 機輪控制（Control Wheel Steering）

• 自動降落（Autoland）


兩個最重要的準則：

在使用兩軸或三軸自動駕駛儀時，要記住：1. 自動駕駛儀關閉時，你控制飛機。2. 自動駕駛儀打開時，你監控和控制自動駕駛儀。


自動駕駛和飛行時一定要注意的相關事項

一、在任何時候都不要試圖使用自動駕駛儀去完成你無法完成的事情，沒有哪個飛行員能轉一個120度的彎，並且截取定位信標，而當時飛機的飛行速度是300 節，離定位信標卻只有不到1英里，這個做法根本是不現實的。如果你讓自動駕駛儀輕鬆的完成你給定的任務，自動駕駛儀就會讓你輕鬆完成飛行。

二、有了自動駕駛儀並不意味著你就可以睡大覺了。使用自動駕駛儀的目的是使你有更多的注意力去完成其他重要的操作。別茫然的盯著窗外傻看，你還有很多事情要做：

1. 知道自己的位置。雖然自動駕駛儀在控制飛機，但是你還是有責任去控制飛行的。別指望自動駕駛儀會帶你飛到目的地。如果你在任何時候都知道自己的位置，就算自動駕駛儀出了問題，你也可以輕鬆的接手控制飛機。

2. 監控打開的自動駕駛儀功能。可以自言自語，比如，「自動駕駛儀打開。高度保持模式打開，將上升到平均海平面（Mean Sea Level）7000英尺。航向保持模式打開，保持航向260，空中交通管制（Air Traffic Control）分配截取西雅圖（Seattle）VOR 290航路。

3. 確定自動駕駛儀的操作是你想要的。如果某些地方看起來不對，或者自動駕駛儀故障，立即斷開自動駕駛，注意這個操作並沒有斷開自動油門控制，他們是兩個相對獨立的系統

4. 監控引擎狀態。留一些注意力去檢查引擎動力。確定引擎的動力設置燃料的供應。

當然，不同類型飛機的自動駕駛儀會有一些小的差別。


因為自動化裝置(或系統) 都是在分析已知問題的基礎上設計的, 換言之它所能處理的是設計者所能考慮到的情況, 一旦設計者沒有考慮到的情況發生, 自動化系統也就可能變得無能為力了。從自動化相關事故的分析, 可以看出其事故有如下特徵；

1 、錯誤地選用飛行模式

現代飛機增加了預先輸入數據、預定飛行模式的工作方式。當選擇了不恰當的工作方式飛行時,遇上複雜情況時就有可能導致事故。例如, 巴西Brasilia 公司的一架飛機自動飛行時採用的是俯仰方式而不是爬升或空速方式爬升至巡航高度。高俯仰角使空速減慢, 並由於機體結冰導致突然失速, 損失365716m(12 000ft) 的高度,飛機在改出下降的過程中和隨後的緊急著陸時遭到損壞。

2 、過分依賴自動駕駛, 忽略了對飛機的監控

由於自動駕駛成功地取代了許多原先由人來完成的工作, 在某些方面甚至比人做的更好, 因此某些駕駛員產生了過分依賴自動駕駛的思想。當飛行環境發生變化或飛機發生某些故障時, 自動駕駛儀將仍按照正常設計條件運作, 自動地進行調節以維持給定模態進行飛行, 設定的參數被自動駕駛儀維持著, 但其它的參數發生了變化, 飛機的姿態發生了變化, 使飛機進入危險狀態。另外, 自動駕駛修正能力有限, 一旦修正能力飽和, 就失去了修正能力, 如果此時駕駛員仍然指望自動駕駛, 那就更加危險了。

例如, 1992 年某航空公司一架B7372300飛機, 在臨近機場下降改平飛時, 自動油門發生故障, 右發一直保持慢車位, 造成飛機長時間推力不對稱, 結果自動駕駛橫側操縱能力飽和致使飛機坡度不斷增加。當飛行員發現情況異常時, 為時已晚。

另一次類似的事故發生在1995 年, 一架羅馬尼亞航空公司的A310 飛機,起飛時使用了自動油門和自動控制推力。當飛機爬升到60916m(2 000ft) 高度時,自動控制推力選擇了爬升推力, 此時自動油門發生故障, 飛機左發推力降為慢車, 而右發仍然維持起飛推力, 造成飛機推力不對稱, 飛機坡度迅速增加、高度降低。這兩起事故都是由於自動油門故障導致的事故。實際上, 兩起事故都可以由駕駛員及時斷開自動油門改為手動操縱油門得以避免。但是, 對自動駕駛的依賴性, 導致駕駛員沒有對飛機和自動駕駛實施有效的監控, 駕駛員沒有及時改為手動操縱, 結果貽誤了時機導致了事故。


3 、人與自動化相互「溝通」發生困難

現代飛機的自動駕駛系統已發展到比較完善的程度, 只要飛行員輸入一些指令, 自動駕駛系統就能承擔其幾乎全部操縱任務。因此帶來了人與自動駕駛系統的「溝通」和人與人的溝通問題。當自動駕駛系統按照駕駛員給定的輸入進行工作時發生了一些特殊情況, 飛行員上手操作時使情況就可能變得非常複雜, 甚至造成人與自動化系統的對抗。一架華航A3002600 在名古屋失事就是一個典型的例子, 1994 年A3002600 在名古屋「進近」時, 副駕駛非故意地按下了「復飛」按鈕。飛機處於「復飛」模態, 推力增加到「復飛」推力。在這種情況下,在占用儀表著陸系統後, 自動飛行必須用一個開關脫離, 不能象較老的飛機上僅僅對操縱杆用力就可以脫開。但駕駛員繼續進近, 並用力推桿力圖使機頭低下去。自動駕駛儀將此作為一個有害輸入信號,並使機頭上仰補償配平。駕駛員用升降舵工作, 而自動駕駛儀(有更大的權力) 用安定面工作, 人與自動駕駛儀產生了矛盾, 導致了對抗, 使飛機的上仰姿態越來越大。當機長發現不能著陸改為「復飛」時, 飛機俯仰姿態迅速增加, 速度減少, 進入失速。

4 、自動化邏輯異常

自動化所能處理的是設計者預想到的情況, 而飛行是非常複雜的活動, 受到「人、機、環境」的影響, 情況千差萬別, 時常會出現預想不到的事情。遇到這些預想不到的情況自動化系統就可能作出不恰當的處理, 導致事故的發生。1994 年英國一架B7372200 飛機起飛時選擇了最大功率和飛機輕(97000kg) 的設置。飛機以大迎角爬升, 飛機自動駕駛儀高度截獲狀態定在1524m (5 000ft ) 。因為飛機的上升率太大, 飛機在穿越670156m (2 200ft ) 高度時, 自動駕駛儀就被激活了, 自動駕駛儀控制飛機自動收油門。由於在大迎角下減少了推力, 飛機的空速迅速減少, 導致了事故的發生。1994 年,A330 在空客總部法國圖魯茲進行試飛, 當飛機自動駕駛系統進行發動機故障「復飛」模擬試驗時, 飛機自動駕駛儀定位在高度「捕獲」狀態。自動駕駛儀一開始工作, 飛機維持著高度保持的模態, 造成飛機推力損失後飛機不能下俯, 導致速度降低, 失去控制。2 次事故自動控制系統都沒有出現故障,自動駕駛系統控制狀態異常造成了飛行事故。

來源：美澳航空


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