便攜式電子飛行包與飛機結合方式的研究

劉子堯

【摘 要】首先介紹了目前便攜式電子飛行包的發展現狀和民航局規章中的定義，并結合實例介紹了便攜式電子飛行包在安裝、取電、數據通信、人機交互方面與飛機的結合。最后對將來結合方式的兩個主要技術難點進行了分析并提出了建議。

【關鍵字】電子飛行包；航空電子系統

中圖分類號： V243 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）21-0043-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.020

【Abstract】first of all， this paper introduces the development status of portable electronic flying bag and the definition in the civil aviation code， and introduces the combination of portable electronic flying bag and aircraft in installation， power acquisition， data communication and human-computer interaction. Finally， two main technical difficulties of the future combination are analyzed and suggestions are put forward.

【Key words】Electronic Flight Package； Avionics system

0 引言

近年來，隨著便攜式電子飛行包（EFB）的發展和普及，各航空公司都逐漸意識到便攜式EFB給飛行員和公司運營所能帶來的便利性和經濟性。對于較大的航空公司，每年光是EFB帶來的駕駛艙少紙化/無紙化就能為公司節約上千萬的燃油開銷。除了燃油費之外，借助無線通信技術的發展，航空公司也可通過EFB完成對人事、航材、流程等方面管理方式的現代化轉型。

相對安裝式EFB，便攜式EFB在航空公司的穩步發展也促使了電子飛行包行業資源的傾斜。Jeppesen、Thales、Panasonic等知名公司都將EFB軟件開發的重心傾向便攜式平臺。美國聯邦航空管理局（FAA）、歐洲航空安全局（EASA）和中國民用航空局（CAAC）都陸續更新相關的咨詢通告[1-3]，將便攜EFB的運營批準進一步簡化、規范化。飛機制造商也在逐步地轉變策略，從最早的不配備EFB，到配備安裝式EFB，再到為便攜式EFB提供各類接口。

當前，由于在役的飛機型號眾多，EFB軟硬件廠商設計理念各異，航空公司運營模式的不同，導致航空公司在組建EFB平臺時會遇到各類的困難。為將來多方能共建一個相對統一的、廣泛適用的EFB使用平臺，便攜式EFB與飛機的結合方式是一個值得探索和研究的方向。

1 便攜式EFB與飛機結合方式的概述

根據中國民航局咨詢通告的定義[3]，便攜式EFB的特征包含：

（1）飛行機組必須可控并無需工具和維護活動，就能方便地從固定裝置上移除或聯結到固定裝置上；

（2）能夠臨時連接到現有的飛機電源插座為電池充電；

（3）可以連接到安裝式飛機電源、數據接口（有線或無線）或天線。

通過對適航規章的解讀，便攜式EFB與飛機的結合主要包含安裝固定、取電和數據交互這三個層面。但現實實踐中，除了這三種基本的結合方式以外，還存在一些更為復雜的結合情況，下面將從簡到繁地介紹便攜式EFB與飛機結合的方式，并對將來的發展趨勢進行分析和建議。

2 實現安裝與取電的結合

便攜式EFB可通過支架安裝在飛機上，并可通過飛機進行充電，是便攜式EFB與飛機結合的最基本的形式，其意義在于保證便攜式EFB在完整的飛行中都可正常使用。相關的改裝難度也很低，甚至可由航空公司自行完成。

便攜式EFB支架的類型種類繁多，有固定安裝在飛機內飾上的，也有便攜式的。EFB只有安裝在支架上，才能保證在所有飛行階段均可正常使用。下圖為便攜式EFB安裝的一個實例。

圖片來源：http：//ipaddeckmount.com/

由于目前的便攜式EFB主要以蘋果公司的iPad和微軟的Surface居多，航空公司在進行改裝時只需在支架附近加裝一個簡易的電源轉換模塊就可為設備進行充電。

3 實現數據通信的結合

在保證了便攜式EFB的正常使用后，建立數據通信層面的結合，可支持EFB使用更加先進的應用軟件，有助于減少飛行員工作負荷和提高整體效率。在實現難度上，相較于安裝與取電要復雜很多，常見的方式包括以下幾種。

航空公司在便攜式EFB上安裝飛機制造商的應用軟件，能讓EFB的功能與飛機結合的更加緊密。例如空客公司研制的FlySmart系列應用，可提供電子手冊、起飛著陸性能計算等功能。軟件的獲取方式也比較簡單，可直接從App Store進行下載。

通過在駕駛艙加裝飛機接口設備（AID）也是其中一種方式，便攜式EFB通過AID與飛機網絡建立連接，便可接收AID訂閱的一些實時飛機狀態參數，例如海拔高度、經緯度、航向等導航相關參數。使用機載系統發布的導航參數，能有效支持對位置精度要求較高的一些EFB應用，例如移動電子航圖、機場移動地圖等應用。

另一種常見的結合方式是在駕駛艙加裝WiFi熱點，允許便攜式EFB接入機載寬帶通信設備，可支持飛行員使用對流量要求較大的應用，最典型的例子就是實時氣象類軟件。

4 實現人機交互的結合

人機交互方面的結合有助于更科學的布局駕駛艙中的所有界面，包括在駕駛艙中為便攜式EFB設計專門的安裝區域，或是使用機載人機交互設備對便攜式EFB進行顯示和控制。這類結合方式通常需要在設計飛機時就要加入考慮。例如在Airbus 350飛機上，便攜式EFB可通過特定接口將畫面和操控都轉移到機載顯示器上。

5 對將來趨勢的建議

根據EFB行業目前的發展趨勢，以及在人們已經適應了網絡化辦公、生活的大環境下，便攜式EFB必然是未來發展方向，安裝式EFB的市場占比只會越來越低。

參照之前的介紹，一套理想的結合方式應該是綜合了安裝、取電、數據通信和人機交互四個方面的。飛行員只需將便攜式EFB連上專用的接口，就可舒適、高效地完成各項工作。在技術實現上，目前主要的難度在于以下幾兩點：

（1）飛機制造商設置的接口，如何匹配型號各異的便攜式EFB設備；

（2）在數據交互的前提下，如何保證機載系統的網絡安全。

對于第一個技術難點，主要的解決思路還是應逐步地建立相關行業規范，將便攜式EFB的接口設計統一化、規范化。對于飛機制造商，應要主動地考慮行業發展趨勢，并靈活地管控相關構型，已應對不同的接口需求。

對于第二個技術難點，網絡安全問題一直是信息技術的一大難題，很難有根本性的解決方案。這也是安裝式EFB相較便攜式最主要的優勢所在。因此，除了在機載網絡端設置合理的安保策略外，建議由主機制造商為主或參與開發與飛機有接口的應用軟件，從通信協議層面降低網絡安全的風險。對于航空公司，應對設備的管理和使用制定相關制度，從流程上減少網絡安全的隱患。

技術的突破與實現，同時也離不開大環境的支持。對于建立一套理想的便攜式EFB使用平臺，空地無線寬帶通信網絡的構建與普及，以及適航規章的支持等，都是不可或缺的一環。

【參考文獻】

[1]AC 120-76D Authorization for Use of Electronic Flight Bags， 2017.10.27.

[2]AMC 20-25 Airworthiness and operational consideration for Electronic Flight Bags （EFBs）， 2014.2.9.

[3]AC-121-FS-2017-31R 電子飛行包（EFB）的運營批準指南（征求意見稿）， 2017.12.