徐子杰
摘 要: 本文主要簡述A320飛機ACARS系統的主要結構、工作原理與過程,根據某航司的故障數據,對故障現象與故障機理進行了地分析,提出A320飛機ACARS系統的維護對策。可以使機務維修人員在日常工作中具有針對性,可以快速準確排除故障。
關鍵詞: A320飛機;通信尋址與報告系統;故障分析;維護對策
飛機通信尋址與報告系統(ACARS)系統是一個可尋址的空/地數字式數據通信網絡,采用甚高頻頻段,通過它可以進行空地之間的數據和信息的自動傳輸交換,實時監控飛機的全程動態、油量、高度、故障等信息。依靠地面VHF基站、數據通訊公司、機載設備進行通訊。ACARS系統可以快速,實時地向地面報告飛機的參數和狀態,減輕機組負擔。ACARS系統傳送信息快速、自動,傳輸的信息量比人工傳送增加很多倍,通信量大。
某航司A320飛機ACARS系統故障數據分析
A320家族機型飛機歷史長遠,各機型改裝批次繁多。根據統計,飛機通信與報告系統在A320機型上的總體可靠性較高,不會因為機型不同或使用年代長遠而產生變化。
A320機型飛機通信與報告系統故障發生時間并不固定,雖然在六月和十一月發生故障的概率較高,但實際上每個月份之間相差的次數并不明顯。故障數量可能還是與航班量存在一定的關系,例如六月至八月的旺季高峰時期,因此可以得出飛機通信與報告系統故障與外界環境溫度變化的影響較小。
A320飛機ACARS系統主要發生于ATA46-21章節的內容中,其所涉及的故障主要為空中交通信息管理體統(ATIMS)與飛機通信尋址與報告系統間交換數據所產生的故障。另外ATA23-24章節飛機通信尋址與管理系統組件自身產生的故障也占到了三分之一。剩下的故障中23-00/-12/-20也占到了17%,這些故障都是由飛機通信尋址與報告系統與飛機其他通訊系統間產生的故障,在接下來的故障分析中也將重點關注。
A320飛機ACARS系統常見故障及排故方案
根據日常對A320機型飛機通信尋址與報告系統的維護經驗,其故障主要表現在系統中機載設備的軟、硬件問題和人員使用問題等方面。
1.線路問題,以A320飛機為例,其下發的ACARS報文經常出現異常,表現為長時間(如1h內)地面收不到飛機任何下發的自動報文,但在某一時刻卻突然收到以前積存的所有報文,而且報文的內容和時間完全正確,只是下發的時間不正確(有延遲)。在MCDU上的ACARS頁面大部分事件現實NO COMM,地面測試ACARS結果多次顯示FAIL。
維護人員相繼將ACARS的MU與別的飛機對調、重新輸入ACARS相應的軟件、與別的飛機對調VHF 3號收發機后,故障仍沒有轉移;根據相應的線路或VHF 3號收發機到VHF 3號天線之間的線路存在問題。
經過測量,發現E3-3架上的VHF 3號天線電纜的插頭D43301P松動,緊固后故障消失。
2.軟件問題,兩架A320飛機相繼發生位置報告異常現象,表現為不斷無規律地下發位置報告,1s內會下發數份(正常情況每隔8min發一份)造成航空公司地面終端數據堵塞。
經分析,其最大可能性是ACARS的MU內部軟件出現異常,通過重新輸入ACARS系統的軟件,故障消失。但是用統一軟件的其他飛機沒有此類故障,其根本原因應該在于ACARS的MU本身工作不穩定,從而造成其內部的軟件出現異常。
3.硬件問題,主要表現在ACARS的MU故障和綜合顯示控制器故障以及打印機故障、其中綜合顯示器故障表現為按鈕失效或過熱黑屏(此時自動報文正常,只是無法人工收發報文),而MU故障則會導致無法正常收發報文。以上故障都可通過更換相應的硬件設備排除故障。
4.人員使用問題,ACARS收發的每類報文都配有獨特的標簽,同時地面上發到飛機報文地址根據需要也可變更,可發送到MCDU或綜合顯示器現實,也可直接發送到打印機打印,另外需要人員隨時監控報文情況,隨時應答。如果工作人員工作不認真可能造成失誤。有機組曾多次反映收不到地面上發的報文,排除ACARS系統軟硬件方面的問題,發現主要是上發的報文地址設置不正確、報文標簽有誤導致飛機上的MU拒收報文和地面人員沒有及時應答。
該問題還表現在:維護人員不熟悉此系統,不知道正確判斷系統工作是否正常的標準、不熟悉調節、測試的步驟和軟件輸入方法以及排故方法,并且許多人員不熟悉報文查詢的方法。部分飛行員不知道如何正確使用ACARS或對某些功能的使用缺乏了解,不能正確下發報文和檢查報文下發的情況以及正確閱讀報文。
5.系統問題是指系統發生的瞬時故障,主要現象為:MCDU上顯示ACARS NO COMM或機組反映ACARS不工作以及VHF 3系統無法至于數據方式。這類故障可以通過重置ACARS、VHF 3系統電源或對ACARS重新進行調節、測試來解決。這類問題原因眾多,與MU、軟件和VHF 3系統及相關線路都有關系,但從多次故障中可總結出主要與MU有關。事實上,通過重置MU,大都能消除故障,這說明MU本身存在著質量問題,今后還需各設備廠家進行設備改進。ACARS不是一個單獨的系統,它的正常工作需要許多系統的協調配合才能得以實現。
總結,對于一線機務來說,ACARS系統目前運用的本質是通過無線數據鏈和有線網絡, 突破時間和空間的限制,傳送飛機數據,進而實現機務維修的集中控制和有效分析。但ACARS 的運用并不僅僅局限于此,ACARS是一個無線的雙向數據鏈, 它具有更為寬廣的運用, 并將完全改變我們目前的維修方式。
本文經過對A320飛機ACARS系統故障數據的分析、故障模式與機理的研究、維護對策的提出,從而得出以下結論:
ACARS不是一個單獨的系統,它的正常工作需要許多系統的協調配合才能得以實現。在日常飛機維護工作中,當ACARS出現故障時,往往需要充分考慮各方面的因素,只有面面俱到才能迅速準確地找到根源,排除故障。
A320飛機ACARS系統故障主要來源于ATIMS關聯故障,這類故障的最大可能性是ATIMS與ACARS MU內部通訊用軟件出現異常,可以通過重新輸入ACARS系統的軟件,使故障消失。其根本原因應該還是在于ACARS MU本身或相關工作不穩定,從而造成其內部的軟件出現異常,出現這種情況后維護人員應該經常與生產廠家溝通解決。
由于A320飛機ACARS系統使用VHF3進行數據通訊,所以在排故時應考慮到VHF3整個系統,包含VHF天線、收發機組、RMP面板等。只有通過查詢手冊,一步一步排查才能最終判斷故障并排除,同時應加強對VHF3系統日常的維護力度。
ACARS系統的每類報文都配有獨特的標簽,同時地面上發到飛機報文地址根據需要也可變更,可發送到MCDU或綜合顯示器現實,也可直接發送到打印機打印。就這需要維護人員詳細掌握ACARS各種功能,并經常學習更新內容。
參考文獻
[1] 干敏梁,民航機載電子設備與系統[M],南京航空航天大學,2001.
[2] 馬銀才,張興媛. 航空機載電子設備[M].北京:清華大學出版社,2012.7.
[3] A318/A319/A320/A321 MAINTENANCE COURSES[CD].Version 1.6.002 ISSUE September 02, 2005 AIRBUS S.A.S.