中文摘要：

针对航空器系统复杂、受运行环境影响大，机组操纵复杂，事故调查缺乏验证手段的现状，本课题基于飞机动力学特性、飞行记录器数据等多源信息、飞行操作技术及虚拟现实技术，从 "飞行事故仿真建模方法"、"特殊飞行状态识别方法"、"特殊驾驶环境再现技术"和"机组参与飞行事故分析方法"等方面研究民用航空器飞行事故驾驶环境仿真再现技术和事故原因分析模拟方法。解决飞行事故仿真模型、FDR/CVR数据、驾驶环境仿真之间的数据关联，提出新方法、算法和技术，通过理论分析和实验验证等手段，评价所提出方法和算法的合理性。实现飞行事故驾驶环境仿真再现，构建分析模拟原型系统开展事故分析。本课题为航空事故分析提供技术支持，为开展飞机性能监控、人为因素等安全领域的科学研究提供基础平台，为国产大飞机设计和运行提供帮助。

结论摘要：

航空事故调查的目的是查找事故原因，预防类似事故再次发生，保证民用航空安全。针对航空器系统复杂、受运行环境影响大并且操纵复杂，事故调查缺乏验证手段的现状，本课题基于飞机动力学特性、飞行记录器数据等多源信息、飞行操作技术及虚拟现实技术，从“飞行事故仿真建模方法”、“特殊飞行状态识别方法”、“特殊驾驶环境再现技术”和“机组参与飞行事故分析方法”等方面研究民用航空器飞行事故驾驶环境仿真再现技术和事故原因分析模拟方法。通过研究，取得了以下成果 1.利用“飞行数据包”建立飞行仿真模型，并建立了飞行事故仿真模型与飞行数据记录器（FDR）/舱音记录器（CVR）数据、驾驶环境仿真之间的数据关联方法；针对飞机个体差异和航空事故类型，提出个性化、精细化、非正常状态的飞机飞行动力学仿真建模理论和方法；针对大气环境突然变化造成的事故，建立了大气扰动模型。为事故发生时环境和航空器状态的仿真再现提供了基础。 2.基于概率框架并结合飞机飞行仿真模型的事故数据融合方法，解决具有异构、缺失、稀疏、异常、不同步特征的相关数据的融合处理。为数据的可信度评估和缺失弥补提供了技术手段。 3.收集整理了B737NG飞机近年来的事故/事故征候以及不安全事件的典型数据，应用飞行仿真解决飞行事故特殊航迹计算方法。重点解决了飞机结冰、舵面卡阻、发动机异常、异常构型等典型不安全事件的分析方法，建立了模式识别库；应用模型预测控制方法，解决了飞行事故事件序列的最可信估计问题；实现假设条件下飞行仿真结果的可信度评估。建立了应用飞行仿真方法识别和分析飞行事故中航空器状态和事件的技术手段。 4.搭建了B737NG飞行事故驾驶环境再现与仿真分析平台，具有视觉、听觉、力觉的高临场感、FDR数据逆向驱动以及机组无缝隙介入等特点，建立了航空事故分析模拟的原型系统。为识别、分析和推演事故中的事件及系列事件间的因果关系提供了技术手段。 5.通过案例验证了飞行事故仿真模型算法、事故分析方法以及航空事故驾驶环境仿真再现技术的合理性、可靠性以及可实现性，达到了项目研究的预期目的。本项目研究为航空事故驾驶环境再现与分析模拟提供了新的方法和平台，为民用航空器事故原因分析提供了理论基础和技术途径。研究成果同时可用于飞行品质监控、飞行人为因素研究等安全研究领域，也可为国产大飞机设计中的飞行安全人机评估和飞行运行评估等领域提供帮助。