便攜式電子飛行包與飛機(jī)結(jié)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(fā)展現(xiàn)狀和民航局規(guī)章中的定義，并結(jié)合實(shí)例介紹了便攜式電子飛行包在安裝、取電、數(shù)據(jù)通信、人機(jī)交互方面與飛機(jī)的結(jié)合。最后對(duì)將來(lái)結(jié)合方式的兩個(gè)主要技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析并提出了建議。

【關(guān)鍵字】電子飛行包；航空電子系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： V243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(lái)，隨著便攜式電子飛行包（EFB）的發(fā)展和普及，各航空公司都逐漸意識(shí)到便攜式EFB給飛行員和公司運(yùn)營(yíng)所能帶來(lái)的便利性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于較大的航空公司，每年光是EFB帶來(lái)的駕駛艙少紙化/無(wú)紙化就能為公司節(jié)約上千萬(wàn)的燃油開(kāi)銷。除了燃油費(fèi)之外，借助無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，航空公司也可通過(guò)EFB完成對(duì)人事、航材、流程等方面管理方式的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

相對(duì)安裝式EFB，便攜式EFB在航空公司的穩(wěn)步發(fā)展也促使了電子飛行包行業(yè)資源的傾斜。Jeppesen、Thales、Panasonic等知名公司都將EFB軟件開(kāi)發(fā)的重心傾向便攜式平臺(tái)。美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）、歐洲航空安全局（EASA）和中國(guó)民用航空局（CAAC）都陸續(xù)更新相關(guān)的咨詢通告[1-3]，將便攜EFB的運(yùn)營(yíng)批準(zhǔn)進(jìn)一步簡(jiǎn)化、規(guī)范化。飛機(jī)制造商也在逐步地轉(zhuǎn)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(dāng)前，由于在役的飛機(jī)型號(hào)眾多，EFB軟硬件廠商設(shè)計(jì)理念各異，航空公司運(yùn)營(yíng)模式的不同，導(dǎo)致航空公司在組建EFB平臺(tái)時(shí)會(huì)遇到各類的困難。為將來(lái)多方能共建一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的、廣泛適用的EFB使用平臺(tái)，便攜式EFB與飛機(jī)的結(jié)合方式是一個(gè)值得探索和研究的方向。

1 便攜式EFB與飛機(jī)結(jié)合方式的概述

根據(jù)中國(guó)民航局咨詢通告的定義[3]，便攜式EFB的特征包含：

（1）飛行機(jī)組必須可控并無(wú)需工具和維護(hù)活動(dòng)，就能方便地從固定裝置上移除或聯(lián)結(jié)到固定裝置上；

（2）能夠臨時(shí)連接到現(xiàn)有的飛機(jī)電源插座為電池充電；

（3）可以連接到安裝式飛機(jī)電源、數(shù)據(jù)接口（有線或無(wú)線）或天線。

通過(guò)對(duì)適航規(guī)章的解讀，便攜式EFB與飛機(jī)的結(jié)合主要包含安裝固定、取電和數(shù)據(jù)交互這三個(gè)層面。但現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，除了這三種基本的結(jié)合方式以外，還存在一些更為復(fù)雜的結(jié)合情況，下面將從簡(jiǎn)到繁地介紹便攜式EFB與飛機(jī)結(jié)合的方式，并對(duì)將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和建議。

2 實(shí)現(xiàn)安裝與取電的結(jié)合

便攜式EFB可通過(guò)支架安裝在飛機(jī)上，并可通過(guò)飛機(jī)進(jìn)行充電，是便攜式EFB與飛機(jī)結(jié)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(guān)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(jī)內(nèi)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(gè)實(shí)例。

圖片來(lái)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(jìn)行改裝時(shí)只需在支架附近加裝一個(gè)簡(jiǎn)易的電源轉(zhuǎn)換模塊就可為設(shè)備進(jìn)行充電。

3 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的結(jié)合

在保證了便攜式EFB的正常使用后，建立數(shù)據(jù)通信層面的結(jié)合，可支持EFB使用更加先進(jìn)的應(yīng)用軟件，有助于減少飛行員工作負(fù)荷和提高整體效率。在實(shí)現(xiàn)難度上，相較于安裝與取電要復(fù)雜很多，常見(jiàn)的方式包括以下幾種。

航空公司在便攜式EFB上安裝飛機(jī)制造商的應(yīng)用軟件，能讓EFB的功能與飛機(jī)結(jié)合的更加緊密。例如空客公司研制的FlySmart系列應(yīng)用，可提供電子手冊(cè)、起飛著陸性能計(jì)算等功能。軟件的獲取方式也比較簡(jiǎn)單，可直接從App Store進(jìn)行下載。

通過(guò)在駕駛艙加裝飛機(jī)接口設(shè)備（AID）也是其中一種方式，便攜式EFB通過(guò)AID與飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立連接，便可接收AID訂閱的一些實(shí)時(shí)飛機(jī)狀態(tài)參數(shù)，例如海拔高度、經(jīng)緯度、航向等導(dǎo)航相關(guān)參數(shù)。使用機(jī)載系統(tǒng)發(fā)布的導(dǎo)航參數(shù)，能有效支持對(duì)位置精度要求較高的一些EFB應(yīng)用，例如移動(dòng)電子航圖、機(jī)場(chǎng)移動(dòng)地圖等應(yīng)用。

另一種常見(jiàn)的結(jié)合方式是在駕駛艙加裝WiFi熱點(diǎn)，允許便攜式EFB接入機(jī)載寬帶通信設(shè)備，可支持飛行員使用對(duì)流量要求較大的應(yīng)用，最典型的例子就是實(shí)時(shí)氣象類軟件。

4 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的結(jié)合

人機(jī)交互方面的結(jié)合有助于更科學(xué)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(shè)計(jì)專門的安裝區(qū)域，或是使用機(jī)載人機(jī)交互設(shè)備對(duì)便攜式EFB進(jìn)行顯示和控制。這類結(jié)合方式通常需要在設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)就要加入考慮。例如在Airbus 350飛機(jī)上，便攜式EFB可通過(guò)特定接口將畫(huà)面和操控都轉(zhuǎn)移到機(jī)載顯示器上。

5 對(duì)將來(lái)趨勢(shì)的建議

根據(jù)EFB行業(yè)目前的發(fā)展趨勢(shì)，以及在人們已經(jīng)適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)化辦公、生活的大環(huán)境下，便攜式EFB必然是未來(lái)發(fā)展方向，安裝式EFB的市場(chǎng)占比只會(huì)越來(lái)越低。

參照之前的介紹，一套理想的結(jié)合方式應(yīng)該是綜合了安裝、取電、數(shù)據(jù)通信和人機(jī)交互四個(gè)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(xiàng)工作。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，目前主要的難度在于以下幾兩點(diǎn)：

（1）飛機(jī)制造商設(shè)置的接口，如何匹配型號(hào)各異的便攜式EFB設(shè)備；

（2）在數(shù)據(jù)交互的前提下，如何保證機(jī)載系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。

對(duì)于第一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，主要的解決思路還是應(yīng)逐步地建立相關(guān)行業(yè)規(guī)范，將便攜式EFB的接口設(shè)計(jì)統(tǒng)一化、規(guī)范化。對(duì)于飛機(jī)制造商，應(yīng)要主動(dòng)地考慮行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，并靈活地管控相關(guān)構(gòu)型，已應(yīng)對(duì)不同的接口需求。

對(duì)于第二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題一直是信息技術(shù)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(yōu)勢(shì)所在。因此，除了在機(jī)載網(wǎng)絡(luò)端設(shè)置合理的安保策略外，建議由主機(jī)制造商為主或參與開(kāi)發(fā)與飛機(jī)有接口的應(yīng)用軟件，從通信協(xié)議層面降低網(wǎng)絡(luò)安全的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于航空公司，應(yīng)對(duì)設(shè)備的管理和使用制定相關(guān)制度，從流程上減少網(wǎng)絡(luò)安全的隱患。

技術(shù)的突破與實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也離不開(kāi)大環(huán)境的支持。對(duì)于建立一套理想的便攜式EFB使用平臺(tái)，空地?zé)o線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與普及，以及適航規(guī)章的支持等，都是不可或缺的一環(huán)。

【參考文獻(xiàn)】

[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(yùn)營(yíng)批準(zhǔn)指南（征求意見(jiàn)稿）， 2017.12.