民用飛機中央維護系統研究

摘要：中央維護系統能夠實時監控航電系統和飛機其他系統中含有BIT/BITE的LRU的工作狀態，并能夠接收和存儲這些信息，并將這些信息進行處理后，在多功能顯示器上顯示。維護人員通過對這些信息的分析，了解各系統設備狀態，以便于設備的維護和維修，減少延誤和取消的航班次數，同時降低飛機維護和維修的費用。

關鍵詞：中央維護系統（CMS） 中央維護系統應用軟件 （CMSA） 航線可更換單元/模塊（LRU/LRM）

中圖分類號：V212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0110-01

隨著民用航空機載電子技術領域的發展，系統的復雜度不斷提高。高集成度和小型化造成了潛在故障源的增加，而可設置的故障監測點減少，降低了故障的診斷測試能力，從而對系統的制造、使用、安全和維護帶來了巨大的挑戰。實際上，很多系統的使用和維護費用遠超過制造費用。最大化系統維護的方便性和最優化系統的性能往往是兩個矛盾的目標。

目前，在航空公司的競爭中，維修工程得到越來越高的重視。機載維護使得飛機在航線服務中的維修更加方便快捷，故障隔離的功能可以幫助地面維修人員更加快速有效的對飛機進行日常維護和故障檢測，從而提高飛機服務效率，降低維修成本。

中央維護系統（CMS）作為機載維護功能的一種工具，采用統一的人機接口，為地面維修人員提供自動的故障和維修信息的顯示，簡化了維修程序，節省了飛機和設備的維修成本，從而減少了飛機的運營成本。

1 中央維護系統概述

中央維護系統（CMS）從航電和非航電系統指定的部件中采集數據。這些指定部件包括航線可更換單元（LRU），航線可更換模塊（LRM）或功能模塊，這些指定部件向維護系統提供該部件有關工作狀態、故障或構型方面的數據信息。這些數據信息可通過多功能顯示器顯示，也可通過機載打印機打印、通信數據鏈路下傳、便攜式維護計算機下載數據。這些指定部件直接或間接地向中央維護系統發送數據信息。

中央維護系統能夠簡化維護過程，提高維護人員的工作效率，主要表現以下幾個方面。

1）提高維護效率；

2）降低總的維護費用；

3）簡化維護步驟和系統維護人員的培訓。

2 中央維護系統功能描述

中央維護系統能夠提供一個控制和顯示飛機的各個系統的維護數據的方式。此外，為了確認并隔離由LRU報告的故障，中央維護系統可以通過運行LRU的測試和調整的功能確認并隔離故障，而不需要安裝專有的測試設備到飛機上。中央維護系統可以存儲發動機趨勢、超限和生命周期數據，也可以訪問構型信息數據庫，或把LRU上記載的故障信息下載非易失性存儲器中。中央維護系統能夠提供分析故障的幫助頁面，并且能夠進入存儲維護數據的數據庫。

1）中央維護系統功能主要有：

2）監測飛機系統的狀態和故障；

3）LRU診斷信息和系統參數顯示；

4）LRU故障數據和LRU構型信息；

提供輔助維護信息。

3 ARINC604規范介紹

ARINC 604規范“機內測試設備的設計和使用指導”是一個工業設計標準，常常被作為飛機維護系統設計的一個規范。它具體描述了BIT/BITE的定義，提供設計LRU的BIT/BITE時的基準，也描述了中央維護系統（CMS）的概念，定義了中央維護系統和提供維護信息的LRU接口之間的協議。

中央維護系統（CMS）是一個基于分布式概念的系統。帶有BIT/BITE的LRU探測到硬、軟件故障狀態和影響正常運行性能的通信丟失的故障。這些故障指示存儲在LRU內部的存儲器上，用來協助進行車間維修，也可以通過飛機的常用接口報告給中央維護系統，以便于進行航線維修。中央維護系統可以通過使用診斷方程確認故障，并將故障發生的起因隔離到單個的LRU或接口。中央維護系統可以將儲存故障和維護數據在機載數據庫中，以便于幫助維護人員診斷飛機系統的故障。

中央維護系統（CMS）提供一個從駕駛艙到單個LRU的BITE的存取通道。中央維護系統的作用就是存儲故障數據，將故障數據顯示給維護人員，同時通過運行診斷測試來協助維護人員解決故障問題。

ARINC 604 規范通常用于中央維護系統和LRU之間，以下是此協議的一些普遍用法：

1）運行LRU 自測試或調整

中央維護系統（CMS）具有啟動LRU的自測試或調整的功能，并能通過多功能顯示器（MFD）顯示此信息給操作人員。此頁面能夠顯示格式化文本、選項和一個空的純文本區域。當選擇了一個在CMS顯示頁上的選項，CMS將發出一個有關此選項（由LRU供應商定義）的相關命令給LRU，那么LRU將響應此命令并在一個新的頁面上給出回復信息，同時以LRU的狀態信息將更新在空的純文本區域。

2）LRU構型數據庫

3）LRU維護數據

中央維護系統支持ARINC 604規范的兩種不同模式：交互模式和自動模式。

3.1 交互模式

為提供信息和執行操作試驗，操作者通過ARINC 429命令/應答協議提供故障顯示系統查詢和命令的模式。交互模式可以在LRU運行測試和調試、進入LRU構型數據庫、下載LRU數據的情況時使用。

交互模式信息組成：

1）來自CMSA包括設備代號和目標LRU的SDI以及7位命令代碼的命令字 （標簽227）（菜單請求，上/下頁，返回，等等）；

2）LRU到故障顯示系統使用自動數據信息格式的故障響應；

3.2 自動模式

為提供運行狀態和總線操作再確認功能，LRU在沒有收到請求時通過ARINC 429廣播協議傳送故障數據到故障顯示系統的模式（默認模式）。自動模式只能在LRU運行測試和調試時使用。

自動模式數據信息由一組使用包括以下信息的ARINC 356標簽故障報告組成：

1）包含STX的起始字，塊字數；

2）包含任何故障記錄的中間字；

3）包含ETX的結束字。

4 結語

中央維護系統已經逐漸成為飛機系統的一個重要組成部分。該系統可以幫助機組人員和維護人員進行故障診斷，監控機上設備的狀態，提高飛機的可靠性和維護性。

參考文獻

[1] ARINC CHARACTERISTIC 624-1 DESIGN GUIDANCE FOR ONBOARD MAINTENANCE SYSTEM.AUGUST 30，1993.

[2] ARINC REPORT 604-1 GUIDANCE FOR DESIGN AND USE OF BUILT-IN TEST EQUIPMENT.OCTOBER 31，1988.