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飞机在空中飞行,飞行员时刻要知道即时的飞行高度、速度、所在位置、飞行姿态、燃油消耗情况等许许多多数据,然后根据这些数据的变化,操纵调整飞机状态以便与空中环境相适应.早期的飞机上只安装了很少的仪表,全靠驾驶员用自己的耳目观察及用大脑分析飞行情况来驾驶飞机.在低空低速飞行时,用这种方式操纵飞机还勉强可以保证安全飞行.飞行速度和飞行高度增加以后,仅靠驾驶员的感觉就无法适应这种种变化.