李嘯宇

【摘 要】從民用飛機(jī)無線快速存取記錄器應(yīng)用出發(fā)，介紹了民用飛機(jī)無線快速存取記錄器的功能應(yīng)用和功能要求，對(duì)民用飛機(jī)無線快速存取記錄器的典型功能應(yīng)用作了詳細(xì)介紹，表明了民用飛機(jī)無線快速存取記錄器應(yīng)用多元化的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】民用飛機(jī)；無線快速存取記錄器

中圖分類號(hào)： V323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）16-0042-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.018

【Abstract】From the viewpoint of application of Wireless Quick Access Recorder （WQAR） on civil aircraft， an introduction is given to applications and requirements of function. A detail description is made on the typical functions of WQAR for civil aircrafts and it indicates that the development trend of WQAR on future civil aircraft is diversified.

【Key words】Civil Aircraft； Wireless Quick Access Recorder

0 引言

隨著民用航空技術(shù)的發(fā)展，航空機(jī)載設(shè)備的綜合集成化程度越來越高。與此同時(shí)，航空公司運(yùn)營(yíng)中對(duì)故障定位和趨勢(shì)分析的快速性和及時(shí)性要求也越來越高。現(xiàn)代民用飛機(jī)基本均安裝了無線快速存取記錄器（WQAR），用于幫助航空公司監(jiān)控飛機(jī)的飛行品質(zhì)和維修品質(zhì)[1]。

作為客戶化的機(jī)載數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，無線快速存取記錄器主要用于記錄飛機(jī)航段與地面參數(shù)數(shù)據(jù)。早期飛機(jī)上主要加裝了人工取卡方式的傳統(tǒng)快速存取記錄器。隨著技術(shù)的發(fā)展及為了滿足飛機(jī)數(shù)據(jù)獲得及時(shí)性的需求，目前新交付的飛機(jī)均加裝了無線快速存取記錄器設(shè)備，現(xiàn)有機(jī)隊(duì)已交付的飛機(jī)大部分也通過改裝更換為無線快速存取記錄器。作為當(dāng)前民用航空飛機(jī)上主流的飛行數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，其發(fā)展經(jīng)歷了從2G的無線快速存取記錄器到最新的3G的無線快速存取記錄器的演變。

無線快速存取記錄器主要記錄從飛機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)采集、處理和存儲(chǔ)的飛機(jī)各系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)信息。記錄的飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)信息能夠幫助航空公司運(yùn)控人員監(jiān)控飛行機(jī)組的飛行操作，幫助飛行和地勤人員定位故障原因，為系統(tǒng)故障的準(zhǔn)確定位和飛機(jī)狀態(tài)趨勢(shì)分析提供了客觀可信的技術(shù)依據(jù)。

1 無線快速存取記錄器概述與基本架構(gòu)

無線快速存取記錄器存儲(chǔ)記錄機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸來的飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，航后可通過無線方式利用地面手機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)下傳飛行數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以通過地面取卡的方式獲取數(shù)據(jù)，用于地面分析和處理。無線快速存取記錄器可通過內(nèi)置程序自動(dòng)判斷是否開啟無線數(shù)據(jù)傳輸功能，以確保無線數(shù)據(jù)傳輸在飛機(jī)適于無線數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)后進(jìn)行，并且在飛機(jī)不適于無線數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)下關(guān)閉無線傳輸功能。

無線快速存取記錄器的飛行數(shù)據(jù)記錄于非易失存儲(chǔ)介質(zhì)并可在飛機(jī)處于地面后自動(dòng)無線傳輸所記錄的飛行數(shù)據(jù)。非易失存儲(chǔ)介質(zhì)是一種固態(tài)存儲(chǔ)器，可以使用PCMCIA或者CF卡等媒體介質(zhì)。

除了飛行數(shù)據(jù)記錄和航后自動(dòng)下傳功能外，無線快速存取記錄器還能按照程序設(shè)定進(jìn)行上傳和下載其他類型數(shù)據(jù)。同時(shí)無線快速存取記錄器提供了通過以太網(wǎng)口來發(fā)送和接收文件的能力，并且提供了接口擴(kuò)展能力使機(jī)上設(shè)備和地面基站能夠進(jìn)行雙向傳輸數(shù)據(jù)，如進(jìn)行機(jī)載娛樂系統(tǒng)之類的軟件和數(shù)據(jù)庫加載等。

2 無線快速存取記錄器基本功能應(yīng)用

典型的無線快速存取記錄器提供如下功能。

2.1 飛行數(shù)據(jù)與報(bào)文記錄功能

無線快速存取記錄器同時(shí)接收來自數(shù)據(jù)采集組件的ARINC573/717[2]數(shù)據(jù)，既包括常規(guī)的飛行數(shù)據(jù)，也包括各種實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)文。因此，無線快速存取記錄器不僅備份記錄了飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）中常規(guī)的飛行數(shù)據(jù)，還記錄了用于飛機(jī)健康管理的機(jī)載監(jiān)控信息與下傳的事件報(bào)文信息。

無線快速存取記錄器內(nèi)部一般裝有裝有一塊容量至少為8Gb的非易失固態(tài)大容量存儲(chǔ)設(shè)備，如PCMCIA或者CF卡等。

無線快速存取記錄器應(yīng)支持以下種類的數(shù)據(jù)幀類型的記錄參數(shù)輸入：

（a）每秒64、128、256、384、512或者1024字的哈佛B(yǎng)i-Phase數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)速率的選擇可通過離散輸入信號(hào)配置速度選擇管腳或者通過構(gòu)型軟件配置實(shí)現(xiàn)。

（b）每秒64、128、256、384、512或者1024字的Bi-Polar數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)速率的選擇應(yīng)通過離散輸入信號(hào)配置速度選擇管腳或者通過構(gòu)型軟件配置實(shí)現(xiàn)。根據(jù)配置軟件的具體設(shè)置，無線快速存取記錄器也可以自動(dòng)識(shí)別該類型輸入數(shù)據(jù)。

（c）每秒128字的Plessey DMEP NRZ數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)只能通過配置軟件進(jìn)行選擇。

2.2 無線傳輸及傳輸控制功能

飛機(jī)在過站或者航后，機(jī)上無線快速存取記錄器即可通過電信運(yùn)行商的3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線下傳，將所記錄的原始數(shù)據(jù)輸出至地面譯碼和分析應(yīng)用系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)人工上機(jī)下載方式所帶來的不便。

無線快速存取記錄器的無線通信模塊一般設(shè)計(jì)為可靈活更換，主要為了以后方便使用4G或后續(xù)其他類型的無線通訊模塊進(jìn)行替換。

通常無線快速存取記錄器配有離散信號(hào)接口，用于接入飛機(jī)空地信號(hào)、艙門信號(hào)或者發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)，來控制無線傳輸模塊的供電，使無線快速存取記錄器在飛機(jī)落地后在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)時(shí)向地面基站傳輸數(shù)據(jù)，在飛機(jī)準(zhǔn)備起飛時(shí)關(guān)閉無線傳輸功能，防止無線傳輸對(duì)機(jī)上通信產(chǎn)生干擾和影響。

2.3 客戶化配置功能

通過配置工具可對(duì)無線快速存取記錄器進(jìn)行客戶化配置?？蛻艋渲玫闹饕δ苁窃O(shè)置無線快速存取記錄器對(duì)應(yīng)的地面基站服務(wù)器IP地址，所裝SIM電話卡的類型以及無線快速存取記錄器的一些根據(jù)航空公司要求所需的硬件設(shè)置。

3 無線快速存取記錄器擴(kuò)展功能應(yīng)用

根據(jù)不同飛機(jī)的航電架構(gòu)，無線快速存取記錄器還可以提供數(shù)據(jù)鏈報(bào)文地面?zhèn)鬏敗C(jī)載軟件無線傳輸與組建機(jī)組局域網(wǎng)等功能。

3.1 數(shù)據(jù)鏈報(bào)文地面?zhèn)鬏?/p>

實(shí)際在現(xiàn)有飛機(jī)上可以通過改裝線路，將無線快速存取記錄器連接至通信管理組件（CMU）的高頻通信端口，無線快速存取記錄器可以為機(jī)上CMU提供無線傳輸通道，將數(shù)據(jù)鏈報(bào)文通過地面手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)給地面服務(wù)器。

這將有效的減輕報(bào)文通信運(yùn)營(yíng)商的甚高頻數(shù)據(jù)鏈通信負(fù)載，提高報(bào)文傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和完整性，降低報(bào)文的傳輸成本。

3.2 機(jī)載軟件無線傳輸

通過機(jī)上線路改裝，無線快速存取記錄器可利用地面手機(jī)網(wǎng)絡(luò)無線接收基于ARINC615或者ARINC615A[3]數(shù)據(jù)加載器的加載數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)機(jī)上航電系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)庫的無線加載。

平時(shí)使用傳統(tǒng)軟件加載方式加載飛管軟件或者導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫一般需要半個(gè)小時(shí)至一個(gè)小時(shí)。而利用無線快速存取記錄器進(jìn)行軟件傳輸拷貝，一般傳輸時(shí)間僅需要10分鐘。這將大幅提高飛機(jī)維護(hù)效率。并且通過地面服務(wù)器的自動(dòng)分發(fā)和管理，可以有效降低人為的加載錯(cuò)誤和提高機(jī)隊(duì)軟件管理水平。

3.3 組建機(jī)組局域網(wǎng)

傳統(tǒng)的電子飛行包沒有接入地面網(wǎng)絡(luò)，無法下載放行資料和更新相關(guān)航圖和手冊(cè)。通過無線快速存取記錄器組建機(jī)組局域網(wǎng)，為電子飛行包提供安全的熱點(diǎn)接入，可以增加許多電子飛行包的擴(kuò)展應(yīng)用。

無線快速存取記錄器一般擁有ARINC 429[4]接口，可以接入機(jī)上關(guān)鍵系統(tǒng)數(shù)據(jù)。當(dāng)電子飛行包接入無線快速存取記錄器所創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)中時(shí)，按照其預(yù)先開發(fā)安裝的APP應(yīng)用功能，可提供給機(jī)組當(dāng)前的飛機(jī)狀態(tài)、場(chǎng)面信息、飛行計(jì)劃、天氣和重要通告等。同時(shí)電子飛行包也可以自動(dòng)檢查飛行計(jì)劃與機(jī)載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫、輔助填寫電子任務(wù)書、輔助填寫性能計(jì)算參數(shù)等。這使得機(jī)組可以獲得更好的應(yīng)急響應(yīng)手段和用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)束語

隨著航空電子技術(shù)的發(fā)展，民用飛機(jī)無線快速存取記錄器的功能應(yīng)用更加豐富，完全滿足了航空公司對(duì)飛行品質(zhì)監(jiān)控以及維修品質(zhì)監(jiān)控的需求，對(duì)飛機(jī)的持續(xù)適航和安全運(yùn)營(yíng)具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙云帆，李斌.利用WQAR建立中國(guó)民航飛行品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國(guó)民用航空，2012，10.

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[3]ARINC615A，SOFTWARE DATA LOADER USING ETHERNET INTERFACE[S].Airlines Electronic Engineering Committee， June 30， 2007.

[4]ARINC 429 DIGITAL INFORMATION TRANSFER SYSTEM （DITS）[S].Electronic Engineering Committee， June 25， 2009.