朱希

摘 要：本文在介紹了飛參系統(tǒng)的基本原理與功能的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了了FA2100系列飛行數(shù)據(jù)的回放和分析，以及如何通過(guò)軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的格式，飛行數(shù)據(jù)解析方法等，旨在為工程技術(shù)人員提供一種參考。

關(guān)鍵詞：飛參系統(tǒng);飛行數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)解析;ARINC717

飛行參數(shù)采集記錄系統(tǒng)屬飛機(jī)上一個(gè)功能獨(dú)立的用于采集記錄飛行狀態(tài)、飛行員操縱情況、飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)等信息的自動(dòng)記錄系統(tǒng)，由機(jī)載設(shè)備和地面保障設(shè)備組成。飛行數(shù)據(jù)記錄器（Flight Data Recorder簡(jiǎn)稱(chēng)FDR，即通常所說(shuō)的“黑匣子”）為飛行參數(shù)采集記錄系統(tǒng)的核心部件。飛行參數(shù)記錄數(shù)據(jù)為飛機(jī)故障診斷、預(yù)測(cè)、輔助飛行訓(xùn)練、事故預(yù)防與調(diào)查分析提供支持。L-3公司的FA2100系列飛行參數(shù)記錄器，它的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是遵循民機(jī)飛參的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

本文在介紹了飛參系統(tǒng)的基本原理與功能的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了了FA2100系列飛行數(shù)據(jù)的回放和分析，以及如何通過(guò) ROSE軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)。

1 系統(tǒng)組成與工作原理

飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)由機(jī)載設(shè)備和地面維護(hù)設(shè)備組成。機(jī)載飛行參數(shù)記錄器是飛行參數(shù)系統(tǒng)的機(jī)載部分，完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集和記錄任務(wù)。地面部分是將記錄器中所記錄的數(shù)據(jù)下載到地面處理計(jì)算機(jī)，將數(shù)據(jù)還原分析。

系統(tǒng)基本工作流程為：采集器設(shè)備將飛機(jī)狀態(tài)信號(hào)及語(yǔ)音信號(hào)等飛行參數(shù)進(jìn)行采樣、量化，并按照一定的幀格式對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼，通過(guò)系統(tǒng)總線(xiàn)將所有的信號(hào)以數(shù)字量的形式存入飛行參數(shù)記錄器和快取記錄器中。記錄在記錄器內(nèi)的飛參信息，由數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)錄）卸載器讀取，通過(guò)數(shù)據(jù)回放譯碼設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)把原始碼還原成物理量，以數(shù)據(jù)表格、曲線(xiàn)、圖形報(bào)表和三維仿真等方式顯示或打印輸出，以便對(duì)飛參信息進(jìn)一步分析。

下載的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)地面數(shù)據(jù)處理設(shè)備（一般為專(zhuān)用計(jì)算機(jī)加數(shù)字接口設(shè)備）譯碼后，再由譯碼人員用分析軟件處理成人們需要的工程值。

地面檢測(cè)設(shè)備是用來(lái)維護(hù)機(jī)載設(shè)備的多功能電子設(shè)備，它可以和機(jī)載設(shè)備進(jìn)行通信，接收機(jī)上各個(gè)傳感器輸出的電氣信號(hào)。校驗(yàn)采集和記錄功能，更新機(jī)上設(shè)備的控制程序等。

2 數(shù)據(jù)分析及譯碼的重要性

飛行數(shù)據(jù)記錄器的歷史數(shù)據(jù)，可通過(guò)地面專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，它們提供的數(shù)據(jù)可以揭示事故某一個(gè)或若干個(gè)因素，但它們所提供的數(shù)據(jù)，需要從其他渠道獲得的證據(jù)聯(lián)系起來(lái)綜合分析。

飛行數(shù)據(jù)記錄器能使事故調(diào)查員直接得到或推斷出下列情況：飛機(jī)的航跡、飛機(jī)的姿態(tài)、作用在飛機(jī)上的基本力（如升力、阻力、推力等）、基構(gòu)的一般作用點(diǎn)和領(lǐng)航資料以及飛機(jī)系統(tǒng)的狀況。

艙音記錄器，能自動(dòng)記錄飛機(jī)停止工作或失事墜毀前2.5小時(shí)內(nèi)的通話(huà)和音響，包括機(jī)組人員的通話(huà)和駕駛艙內(nèi)的聲音。在事故檢查中，它能幫助事故檢查人員將機(jī)組人員的活動(dòng)與飛機(jī)工作艙聯(lián)系起來(lái)。有時(shí)也可通過(guò)錄音來(lái)鑒別和判斷機(jī)件的工作情況，給人們提供分析研究的依據(jù)，以便對(duì)事故做出正確的結(jié)論。

飛行數(shù)據(jù)記錄器譯碼，實(shí)際上是將數(shù)據(jù)記錄器內(nèi)以二進(jìn)制方式排列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有單位的、直觀的工程數(shù)據(jù)值的過(guò)程，要做好飛行數(shù)據(jù)的譯碼就必須了解各參數(shù)的準(zhǔn)確的定義，數(shù)據(jù)的來(lái)源、各參數(shù)的記錄精度、記錄的頻率，以及數(shù)據(jù)的對(duì)比分析。譯碼數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠是非常重要的。

3 某型機(jī)飛行參數(shù)譯碼數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

某型短途支線(xiàn)飛機(jī)安裝的飛行參數(shù)系統(tǒng)為L(zhǎng)-3公司的FA2100座艙音頻和數(shù)據(jù)記錄器。記錄器通過(guò)ARINC717數(shù)據(jù)總線(xiàn)接收從采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)。飛行參數(shù)ICD來(lái)配置地面數(shù)據(jù)處理站的數(shù)據(jù)庫(kù)，具體的配置需要ROSE軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。建立數(shù)據(jù)庫(kù)后需要通過(guò)實(shí)際通電檢查，通過(guò)實(shí)物及模擬狀態(tài)來(lái)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性以及進(jìn)一步完善，最后達(dá)到合格。下面主要介紹飛行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)建立的過(guò)程。

（1）選擇一個(gè)已經(jīng)存在的參數(shù)（Select a Parameter Name），更改相關(guān)的配置就可以更新一個(gè)參數(shù)，首先輸入?yún)?shù)名稱(chēng)。

（2）更新參數(shù)信息（Parameter Information）：

1）如參數(shù)類(lèi)型（Parameter Type）：?jiǎn)为?dú)源型（recorded）、多源計(jì)算型（derived）;

2）測(cè)量單位（Units of Measure）;

3）輸入形式（Input Data Type）：有符號(hào)位（signed）、無(wú)符號(hào)位（unsigned）;

4）輸出形式（Output Data Type）。

（3） 設(shè)置顯示屬性（Plot Defaults）：

1）設(shè)置顏色（Plot Color）;

2）設(shè)置最小值（Plot Minimum）;

3）設(shè)置最大值（Plot Maximum）。

（4）參數(shù)定義：

1）定義數(shù)據(jù)位（Word Location）：填寫(xiě)標(biāo)號(hào)（Word Number（s））、幀數(shù)（Subframe Number（s））、有效數(shù)據(jù)位選擇（Bit Selection）。

（5）算法選擇（Parameter Algorithms Menu）：

主要包括多項(xiàng)式（Polynomial）、條件式（Condition）、離散量（Discrete Table Lookup）、線(xiàn)性算法（Linear）、非線(xiàn)性算法（Discontinuous Linear）、BCD碼（Binary Code Decimal）、經(jīng)緯度型算法（Latitude/Longitude Minutes （Tenths/Seconds） Algorithms）、用戶(hù)自定義型（USER）等。

介紹幾種不同的算法法則：

多項(xiàng)式的用算法則：按照數(shù)據(jù)的譯碼原則，符合多項(xiàng)式的算法時(shí)，需要填寫(xiě)合適的參數(shù)，R為需要的結(jié)果，A～M為參數(shù)系數(shù)。

R=A+（B*X）+（C*X2）+ （D*X3）+ （E*X4）+ （F*X5）+ （G*X6）+?（H*X7）+ （I*X8）+ （J*X9）+ （K*X10）+ （L*X11）+ （M*X12）

線(xiàn)性算法法則：按照數(shù)據(jù)的譯碼原則，符合線(xiàn)性的算法時(shí)，需要填寫(xiě)合適的參數(shù)，R為需要的結(jié)果，A～M為參數(shù)系數(shù)。

R=A+BX

條件算法法則：當(dāng)條件為A時(shí)，結(jié)果為A1，當(dāng)條件為B時(shí)，條件為B1。

例如配置如下的幾個(gè)參數(shù)。

例如配置表1的參數(shù)，設(shè)置如下：

參數(shù)名稱(chēng)：N1 Left Engine，標(biāo)號(hào)：178 all，來(lái)源：ADAU，起始位為1，結(jié)束位為10，系數(shù)為0.125，參數(shù)類(lèi)型為float，單位為%，具體算法設(shè)置為線(xiàn)性，參數(shù)名稱(chēng)輸入N1 Left Engine，標(biāo)號(hào)輸入178，幀數(shù)全選（1、2、3、4），有效數(shù)據(jù)位設(shè)置為XX1111111111，算法選擇為線(xiàn)性算法，當(dāng)數(shù)據(jù)為XX0101000100，數(shù)值為（0*20+0*21+1*22+0*23+0*24+0*25+1*26+0*27+1*28+0*29）*0.125=40.5%。

4 總結(jié)

通過(guò)介紹飛行參數(shù)記錄器的發(fā)展和飛行參數(shù)采集系統(tǒng)的基本原理，闡述了飛行數(shù)據(jù)的回放以及譯碼的重要性，最后介紹了某型機(jī)飛行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立的方式方法。在今后的工作中要不斷加強(qiáng)飛參標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)的學(xué)習(xí)，緊跟技術(shù)的最前沿，在實(shí)踐中加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)的積累，提高分析文件和解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

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