ISO 1151-132026 飞行动力学词汇第13部分训练装置标准立项发展报告

飞行动力学词汇第13部分：训练装置标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FlightDynamics—Vocabulary—Part13:Trainingdevices摘要随着航空技术的飞速发展与飞行训练需求的持续增长，飞行训练装置作为连接理论气动分析与实际飞行操作的关键桥梁，其技术体系日趋复杂，涉及空气动力学、飞行力学、控制理论、计算机仿真及人因工程等多学科交叉。然而，国际范围内缺乏针对训练装置领域飞行动力学专门术语的统一规范，导致技术交流、适航审定、产品研发及学术研究中的概念混淆与歧义问题日益突出。为此，国际标准化组织（ISO）依托其成熟的航空器标准化体系，制定并发布了ISO1151-13:2026《飞行动力学词汇第13部分：训练装置》。本标准系统界定了飞行训练装置在飞行动力学语境下的核心术语，涵盖运动模拟、载荷仿真、操纵品质复现及数据处理等关键概念，填补了该领域的国际标准空白。本报告全面梳理了标准的立项背景、编制原则、主要内容、适用范围及其与现行标准体系的协调关系，并重点介绍了主要起草单位及其技术贡献。该标准的发布将显著促进飞行训练装备制造业的规范化发展，为全飞行模拟机鉴定、飞行品质评估和训练效能分析提供统一的术语基准，对全球民航安全水平的提升具有重要的基础性支撑作用。关键词：飞行动力学；飞行训练装置；术语标准；国际标准化；飞行模拟器；适航审定AbstractWiththerapidadvancementofaviationtechnologyandthesustainedgrowthofflighttrainingdemands,flighttrainingdevices—servingasthecriticalbridgeconnectingtheoreticalaerodynamicanalysiswithactualflightoperations—havebecomeincreasinglycomplex,spanningmultipledisciplinesincludingaerodynamics,flightmechanics,controltheory,computersimulation,andhumanfactorsengineering.However,theabsenceofinternationallyunifiedterminologystandardsspecificallyaddressingflightdynamicsinthecontextoftrainingdeviceshasledtogrowingambiguitiesandinconsistenciesintechnicalcommunication,airworthinesscertification,productdevelopment,andacademicresearch.Inresponse,theInternationalOrganizationforStandardization(ISO),buildinguponitsmatureaeronauticalstandardizationframework,hasdevelopedandpublishedISO1151-13:2026,*Flightdynamics—Vocabulary—Part13:Trainingdevices*.Thisstandardsystematicallydefinescoreterminologywithintheflightdynamicscontextfortrainingdevices,coveringkeyconceptssuchasmotionsimulation,loadreproduction,handlingqualitiesreplication,anddataprocessing,therebyfillingtheinternationalstandardizationgapinthisdomain.Thisreportcomprehensivelyreviewstheprojectbackground,compilationprinciples,maincontent,applicationscope,andcoordinationwithexistingstandardsystems,withparticularemphasisonthetechnicalcontributionsofprincipaldraftingorganizations.Thepublicationofthisstandardwillsignificantlypromotethestandardizeddevelopmentofflighttrainingequipmentmanufacturingandprovideaunifiedterminologybenchmarkforfullflightsimulatorqualification,flightqualityevaluation,andtrainingeffectivenessanalysis,offeringessentialfoundationalsupportfortheenhancementofglobalcivilaviationsafety.Keywords:FlightDynamics;FlightTrainingDevices;TerminologyStandard;InternationalStandardization;FlightSimulator;AirworthinessCertification一、引言1.1立项背景飞行训练装置（FlightTrainingDevices,FTD）是航空人才培养体系中不可或缺的关键装备，其技术演进与航空工业发展同步前行。从20世纪初期基于简单机械机构的座舱训练器，到当代集成了六自由度运动平台、高保真视景系统、全数字电传操纵负荷模拟及分布式网络化训练架构的全飞行模拟机（FullFlightSimulator,FFS），训练装置的技术能级已发生质的跃迁。在这一技术演进过程中，飞行动力学作为训练装置的核心理论基础，其概念体系的精确性和一致性直接决定了装置模拟逼真度、训练有效性和鉴定可靠性。然而，长期以来的实践表明，不同制造商、适航机构、运营单位和学术机构之间在相关术语的使用上存在显著差异。例如，对于“运动提示”（motioncueing）这一核心概念，业界存在“运动感觉”“动感模拟”“运动线索”等多种表述，且各表述在技术内涵上所指范围亦有出入。类似地，“操纵负荷系统”（controlloadingsystem）在不同技术文档中也被称为“驾驶杆力模拟系统”或“操纵力觉再现系统”。这种术语层面的离散状态不仅增大了技术交流的认知成本，更在适航审定和模拟机鉴定过程中引发了不必要的争议和效率损耗。国际民用航空组织（ICAO）在Doc9625（《飞行员训练模拟机鉴定手册》）中虽对各类训练装置的分级标准做了原则性规定，但其术语框架主要服务于鉴定管理目的，并未从飞行动力学学科角度对相关概念进行系统化的术语定义。各国适航当局（如美国联邦航空管理局FAA的AC120-40系列、欧洲航空安全局EASA的CS-FSTD）亦存在各自独立且不完全兼容的术语体系，形成了一定的技术壁垒。在此背景下，国际标准化组织航空航天技术委员会飞行力学分技术委员会（ISO/TC20/SC3）在原有ISO1151标准系列框架下，于2021年正式启动第13部分的编制工作，针对训练装置领域的飞行动力学词汇进行国际化统一。1.2标准定位与意义ISO1151-13:2026作为ISO1151《飞行动力学词汇》系列标准的有机组成部分，定位于为飞行训练装置建立一套与飞行动力学密切相关的规范化术语体系。其核心意义体现在三个维度：学术层面，该标准为飞行仿真与训练技术领域的科学研究提供了统一的概念框架，有助于消除学术文献中因定义不清导致的研究结果难以对比问题；工程层面，为飞行训练装置的设计研发、生产制造和性能验证提供了规范化的术语依据，有利于降低行业沟通成本和国际贸易中的技术壁垒；管理层面，为适航审定机构、模拟机鉴定部门和训练管理机构提供了精确的评审语言，推动认证过程的标准化和高效化。1.3与法律法规及相关标准的关系本标准的编制严格遵循ISO/IEC导则第2部分的规范性要求，并在术语遴选和定义编写过程中系统参照了以下法规和标准文件：-ICAODoc9625《飞行员训练模拟机鉴定手册》（第4版，2022年）-FAAAC120-40C《飞机模拟机和训练装置鉴定》-EASACS-FSTD-1《飞行模拟训练装置合格审定规范》-ISO1151-1:1988《飞行动力学概念、量和符号第1部分：航空器相对空气的运动》-ISO1151-2:1985《飞行动力学概念、量和符号第2部分：航空器和大气的运动》-ISO1151-3:1989《飞行动力学概念、量和符号第3部分：力、力矩及其系数的导数》-ISO1151-4:1994《飞行动力学概念、量和符号第4部分：航空器的飞行性能》-ISO1151-7:1985《飞行动力学概念、量和符号第7部分：飞行点和飞行包线》-ISO1151-8:1992《飞行动力学概念、量和符号第8部分：航空器的动态特性》-ISO1151-10:2015《飞行动力学概念、量和符号第10部分：无人机的动力学概念》-ARINC610C《飞行模拟器设计标准》-RTCADO-334《飞行模拟训练装置最低性能标准》二、标准编制原则与方法2.1编制原则规范性原则：术语定义严格遵循ISO10241-1:2011《术语标准编制规范》的要求，确保定义的语言表达精确、无歧义、不自相矛盾，同时兼顾定义的简洁性和自足性。系统性原则：在术语架构设计上充分考虑了飞行动力学学科的知识体系和训练装置的技术特征，采用层级化、模块化的分类方法，使术语体系既有内在的逻辑完整性，又能与ISO1151系列标准的前序部分形成有机衔接。国际性原则：所有术语条目均提供英文和法文两种ISO官方语言版本，部分关键条目辅以注释说明，以增强跨语言使用的准确性和一致性。术语选编充分考虑了不同国家适航管理体系的兼容性。实用性原则：术语的选择不仅涵盖理论研究层面的核心概念，更充分纳入工程实践和适航管理中的高频术语，兼顾标准的技术深度和用户友好度。2.2编制方法本标准的编制采用了“文献调研→术语收编→专家评审→国际投票→修订发布”的五阶段方法路径。在文献调研阶段，编制组系统梳理了上述国际法规文件、学术论文、制造商技术手册及各国适航文件中共计超过800个候选术语。通过术语频率分析、跨文献一致性比对和专家筛选，最终确定收录术语条目共约180项，涵盖9大类别。2.3征求意见与国际协调标准草案在国际范围内进行了两轮委员会草案（CD）投票和最终国际标准草案（FDIS）投票。来自美国、中国、法国、德国、日本、俄罗斯、英国、加拿大、巴西等23个成员国参与了投票和意见反馈。编制组共收到各类技术意见417条，采纳或部分采纳346条，采纳率达83%。意见主要集中在运动模拟术语的定义边界、训练装置分级概念与ICAO体系的映射关系等方面，经过多轮技术讨论，相关分歧均达成有效共识。三、标准主要内容ISO1151-13:2026《飞行动力学词汇第13部分：训练装置》全文共分为9个类别章节，系统界定了约180项核心术语。以下对标准的框架结构和主要内容进行概要性归纳。3.1术语体系的总体分类框架标准将训练装置相关的飞行动力学词汇划分为九大类别：通用基础术语、座舱系统相关术语、运动系统相关术语、视景系统相关术语、操纵负荷系统相关术语、飞行模型相关术语、运动提示算法相关术语、鉴定与验证相关术语、数据处理与记录相关术语。这一分类架构兼顾了学科逻辑和实践便利性，既保证了概念之间的体系关联，又便于工程技术人员按需查阅。3.2各类别核心术语示例通用基础术语部分界定了训练装置（trainingdevice）、飞行模拟机（flightsimulator）、飞行训练装置（flighttrainingdevice）、固定基座训练装置（fixed-basetrainingdevice）、运动基座训练装置（motion-basetrainingdevice）等基础概念的基本定义及其相互关系。其中，“飞行模拟机”的定义充分吸收了ICAODoc9625中的分级理念，明确将其界定为“包含复制特定型号或类别航空器驾驶舱环境及飞行动力学特征的装置，且具备运动、视景及声响模拟功能”。运动系统术语部分涵盖了六自由度运动平台（six-degree-of-freedommotionplatform）、行程（displacement）、速度（velocity）、加速度（acceleration）、驱动指令（drivecommand）等在运动模拟语境下的特定含义。运动提示算法术语是标准的重点部分。标准对运动滤波（motionfiltering）、洗出算法（washoutalgorithm）、经典洗出（classicalwashout）、自适应洗出（adaptivewashout）、倾斜协调（tiltcoordination）、平移提示（translationalcueing）等关键算法概念进行了精确定义，并对“运动提示保真度”（motioncueingfidelity）给出了操作性的定义框架。操纵负荷系统术语部分对力感觉（forcefeel）、操纵杆力（controlcolumnforce）、梯度力（gradientforce）、配平力（trimforce）、动态载荷（dynamicload）、静摩擦与动摩擦（staticfrictionanddynamicfriction）等概念进行了明确定义。飞行模型术语部分涵盖气动系数插值（aerodynamiccoefficientinterpolation）、非线性模型（nonlinearmodel）、实时解算（real-timecomputation）、帧时间（frametime）、模型更新率（modelupdaterate）等与飞行动力学实时仿真直接相关的术语。鉴定与验证术语部分系统定义了客观测试（objectivetest）、主观评价（subjectiveevaluation）、性能容差（performancetolerance）、鉴定标准（qualificationstandard）、训练任务（trainingtask）、机动（maneuver）等关键概念。3.3标准中的定义规则与注释体系基础定义中以注释（notes）形式补充必要的技术说明，帮助用户准确理解术语的使用条件和边界。例如，在“运动系统”（motionsystem）条目下的注释中，指明了不同类型运动系统的负载能力和频率响应范围等典型工程参数。对部分在行业实践中存在“狭义”与“广义”双重含义的术语（如“模拟器”一词），标准以注的方式明确区分了不同语境下的推荐使用方式，有效减少了用户的选择困惑。四、主要起草单位与贡献4.1CAEInc.概况本标准的主要起草单位之一为加拿大CAEInc.，该公司是全球航空航天培训领域的领军企业，总部位于蒙特利尔，在全球30多个国家和地区设有分支机构，员工总数超过13000人。CAEInc.在民用航空培训（CivilAviationTraining）、国防与安全（Defence&Security）及医疗模拟（HealthcareSimulation）三大业务板块中均处于全球市场领导地位，其中民用航空培训市场份额位居全球首位。CAEInc.在飞行模拟装备研发方面拥有超过70年的技术积淀。公司旗下的CAE7000XR系列全飞行模拟机是目前全球民航培训市场的主流高端产品，装备了新一代的电动运动系统、高分辨率激光投影视景系统及基于模型的操纵负荷反馈系统。公司累计获得全球主要适航当局颁发的全飞行模拟机鉴定合格证书数量居世界首位。在产品研发体系之外，CAEInc.亦积极参与国际标准制定工作，其技术专家长期担任ISO/TC20/SC3分技术委员会的注册专家，在飞行动力学词汇标准化、模拟机性能评估规范和人因工程标准等领域具有持续性的技术贡献。4.2主要技术贡献在ISO1151-13:2026的编制过程中，CAEInc.主要承担了以下技术工作：牵头运动提示算法术语体系的设计与定义编写。CAEInc.凭借在运动系统算法领域数十年的工程积累，主导了第6类“运动提示算法”章节的术语遴选与定义撰写。其技术团队提出了以“提示生成→滤波处理→平台驱动→感觉反馈”为逻辑链条的术语架构方案，使该类别中各项术语之间形成完整而清晰的技术闭环，这一架构方案经编制组和国际投票后被整体采纳。贡献了操纵负荷系统术语的工程实践经验。CAEInc.将其在电传操纵负荷系统设计中的工程经验系统转化为术语定义边界的技术输入，特别是在力的梯度、动态响应、控制面关联及非线性补偿等概念的界定方面发挥了关键性的技术支撑作用。参与标准草案的国际协调与技术答辩。在CD和FDIS两个阶段的国际投票过程中，CAEInc.的技术代表深度参与了针对部分成员国所提出技术异议的应答材料编制，特别是在与FAAAC120-40C和EASACS-FSTD等鉴定法规中相关术语的对应关系说明方面，CAEInc.提供了详实的技术对照分析和工程数据支撑，有效促进了各方共识的达成。五、标准应用前景与影响分析5.1行业应用价值ISO1151-13:2026的发布将对全球飞行训练装备产业链产生深远影响。在研发制造端，该标准为训练装置制造商在系统设计、文档编写、用户培训和技术支持等环节提供了统一的术语基准，有利于企业内部知识管理和跨团队沟通效率的提升。在适航审定端，该标准为各国适航当局在模拟机鉴定过程中的技术对话提供了中立、精确的共同语言，降低了因术语理解偏差导致的审定周期延长风险。在运营使用端，该标准为航空公司训练中心的设备选型、验收评估和日常维护提供了权威的技术参考，有助于用户更准确地理解供应商技术文件和更加高效地与国际鉴定机构开展沟通。5.2与现有标准化体系的协同效应ISO1151-13:2026作为ISO1151系列的第13个部分，与既有的各系列标准构成了互为补充的完整知识体系。该标准的发布填补了ISO1151系列在训练装置这一特殊应用领域的标准空白，同时为该系列标准的后续扩展确立了方法论参照。在国际民航组织层面，该标准的出版为ICAODoc9625未来的修订更新提供了重要的术语学参考文献，有望推动全球飞行模拟训练装置鉴定标准体系的进一步整合。5.3对培训效能的潜在提升作用统一、清晰的术语基准为训练需求分析（TNA）、训练任务设计和训练效果评估提供了更精确的沟通框架，有助于打破制造商与用户之间由于术语偏离导致的需求传递偏差。特别是在基于能力的训练与评估（CBTA）这一国际民航培训新范式推广进程中，标准所定义的“训练任务”“机动”“操作程序”等术语为能力框架的精细化和标准化建立了共识基础。六、结论与展望6.1结论ISO1151-13:2026《飞行动力学词汇第13部分：训练装置》作为国际标准化组织在飞行训练装置领域飞行动力学词汇方向的重要标准，首次以国际标准的形式系统界定了该领域约180项核心术语的概念内涵和使用规范。标准的发布填补了国际标准体系中飞行训练装置飞行动力学专门术语的空白，在学术研究、工程实践、适航审定和行业管理等方面均具有基础性支撑价值。该标准的编制过程充分吸纳了全球主要适航管理体系的技术要求，并通过广泛国际协商达成了高度共识，具有显著的国际权威性和行业适用性。6.2展望未来，随着人工智能、数字孪生、虚拟现实/增强现实（VR/AR）、电动垂直起降（eVTOL）等新技术在飞行训练领域的快速渗透，训练装置的飞行