波音787飛機網絡安保持續適航管理研究

張文婷，邢廣華

波音787飛機網絡安保持續適航管理研究

張文婷1，邢廣華2

（1.上海吉祥航空股份有限公司，上海 200336；2.中國民用航空上海航空器適航審定中心，上海 200335）

無論網絡的安全性如何，其已應用于現今的商用飛機設計中。隨著網絡時代的到來，對飛機的維護不再停留在傳統的光盤、軟盤上。適航當局針對787機載網絡系統安全性、完好性以及可用性等提出了要求，對如何開展飛機機載軟件構型和機載網絡系統的管理，以及飛機與地面之間網絡連接的管理，實現機載網絡系統的持續適航以及飛機的運行安全出臺了持續適航文件，航空公司對如何管理持續適航文件要提出了相應的規定。

機載網絡系統；網絡安全；持續適航；飛機

隨著電子信息技術和航空制造業的迅速發展，飛機已經不再是孤立的個體，日益成為整個地空信息網絡的節點與終端。基于此，需要采用寬帶網絡連接機載設備與地面支持系統，新一代航空電子設備需具有高度靈活的語音和通信數據能力，但同時也對機載系統造成了威脅，因此，需要提高通信的安全性。飛機的制造也漸漸從傳統走向互聯網[1-3]。作為最先進的機型，波音787上就使用了機載網絡系統，實現了飛機和地面的數據和故障信息共享，維修人員對飛機系統的軟件裝載不再需要傳統的光盤和軟盤，且可實時監視飛機的故障情況。

波音787飛機上大量應用先進的計算機軟件技術和網絡技術，這些技術和功能在投入運營后的使用維護中也要確保安全性。制造商需要根據局方適航規章要求制訂相應的持續適航文件，航空公司也應落實持續適航文件的管理要求。

1 適航當局的適航要求

在波音787飛機的新型網絡架構中，航空器將允許并接受源自外部和營運人數據網絡（如廊橋數據連接）的訪問。這使得傳統意義上相對獨立的影響航空器安全運行的航電數據網絡域和航空公司信息服務網絡域暴露在外部訪問之下；同時，可能裝載到航電數據網絡域和航空公司信息服務網絡域的外場可加載的軟件程序和數據庫將能通過電子手段傳遞。此外，在波音787飛機上使用機載有線或無線設備時，也可能訪問航電數據（網絡）域、航空公司信息服務（網絡）域，這些設計特征以及可能發生的有意或無意的數據污染使得飛機的安全性及其維護工作受到安全防范威脅。適航當局針對機載網絡系統的安全性、完好性以及可用性提出了以下要求及建議：①在飛機控制網絡域和運營信息服務網絡域內的系統、軟件以及數據庫不受未授權訪問影響的保護要求；②對應用于飛機控制網絡和運營信息服務網絡系統，以及可能通過電子手段從外部傳送到機上網絡的外場可加載軟件程序和數據庫的保護要求；③確保飛機上的飛機控制網絡域和運營信息服務網絡域相關系統、軟件以及數據庫不受來自旅客信息系統以及娛樂系統的網絡連接影響的要求。

作為滿足上述適航要求的符合性活動之一，波音應編制運行和維護指南，以確保航空器進入商業運行后保持網絡安保保護能力。運行和維護指南應包含物理安保、運行安保；同時，如果加密方法被用作網絡安保保護手段，還應提供對其安保保護能力的評審、監控和管理程序。

2 制造商的持續適航文件

制造商就如何開展飛機機載軟件構型和機載網絡系統的管理以及飛機與地面之間網絡連接的管理，實現機載網絡系統的持續適航以及飛機的運行安全，制訂了飛機網絡安保運營人指南，提出了相應的網絡安保需求和建議。

2.1 網絡安全需求

基于安全考慮，每架飛機上系統產生的記錄保留至少90 d。需要保留90 d的飛機日志文件清單由飛機制造商提供。飛機維修手冊（AMM）和故障隔離手冊（FIM）中包含了與安全相關的任務和維修人員需要的其他維修信息，其中AMM提供了將日志文件和報告從飛機機組信息系統和維修系統大容量存儲器下載到維修筆記本電腦的操作程序。在地面維護過程中需要的信息可以查詢手冊中的ATA第45和46章。

為了確保日志文件充分的恢復與保留，運營人應該做好以下工作：①制訂飛機網絡安保日志保留的政策；②建立傳輸和存儲飛機網絡安保日志文件的程序；③必要時，評估和修改運營人的維修手冊和維修程序，確保網絡安保日志文件的保留政策在運營人組織架構內和第三方維修結構得到遵守；④培訓飛機維修人員使用AMM和FIM解決網絡安保相關的問題；⑤當維修人員遇到網絡安保相關的問題時，AMM和FIM相關章節為維修人員提供參考和指南。

2.2 網絡安全建議

飛機制造商制訂具體的飛機網絡安保建議。運營人應制訂自身的網絡安保計劃，包括保護、檢測和響應網絡安保問題的機制。雙方各負其責，以確保飛機的網絡安保持續維持。

下列網絡安保建議源于飛機制造商所做的飛機網絡安保分析，用以識別和緩解飛機網絡威脅，主要包括8條飛機網絡外部控制方面的網絡安保建議項目，如表1所示。

表1 飛機網絡外部控制方面的網絡安保建議

編號建議 1控制維修筆記本電腦的訪問與使用 2控制訪問機場有線和無線的服務網絡 3控制訪問LSAP Librarian資源 4制訂安全組件簽名程序和控制訪問私鑰 5控制/監視飛機的物理訪問 6控制飛機與型號設計的符合性 7遵守地面安全程序 8控制訪問蜂窩終端單元（TCU）的連接

2.3 航空公司的管理落實

航空公司根據以上波音的飛機網絡安保運營人指南，為了確保波音787飛機機載設備軟件的接收、下發、安裝和構型管理，從而達到機載設備良好運行的目的，制定了相應的管理程序，并設計出了管理流程，如圖1所示。

新飛機準備及基準LSAP構型管理中，工程師提交航空公司客戶化LSAP，將波音發送過來的As-delivery和As-Flying的LSAP清單上傳系統，并建立該架飛機的LSAP基準構型清單。工程管理人員增加機號，導入初始化構型數據。值得強調的是，在新飛機交付過程中，波音進行LSAP協助裝載階段，新飛機接收人員應確認EPSCT中規定的LSAP已經正確安裝完畢。如果裝載過程中出現問題，應立即通知工程處飛機軟件工程師。通過隨身攜帶的維護筆記本電腦接收LSAP庫服務器的任務，并安裝任務中的所有LSAP，如圖2所示。

圖2 建立新飛機軟件構型

LSAP的獲取途徑有2種：①編制航空公司客戶化的LSAP。②向波音或OME廠家獲取LSAP，如果是新飛機，就按上述程序執行；如不是新飛機，工程師編制CR和EO，發布LSAP上傳任務，如圖3所示。

圖3 LSAP的獲取

遇到LSAP工程變更，流程系統工程管理人員需要編制EO或工卡，確保至少每90 d檢查飛機實際構型清單與目標構型清單的符合性。維修人員在執行實際構型符合性的檢查工卡時，當發現不符合的情況時，需要立即報告系統工程管理人員，如圖4所示。

圖4 LSAP工程變更流程

此外，還需要關注PKI系統的管理和維護筆記本電腦的管理。

2.3.1 PKI系統的管理

飛機引進階段工程管理人員制作APSL AMI，并上傳至LSAP庫服務器。通過執行新飛機EO完成機載LSAP證書的初始化。飛機運行階段工程管理人員在系統證書到期前120 d，頒發EO獲取對應飛機的CSR文件；在證書到期前110 d，利用獲取的證書制作OAS AMI，共4個LSAP，并上傳至飛機的MSD區域；在證書到期前95 d，執行非計劃類LSAP裝載，將OAS AMI安裝至飛機系統。

2.3.2 維護筆記本的管理

每個筆記本電腦包內需要可以安全存放以下物品：1臺筆記本電腦、1根電源線、1臺變壓器、1根5 m的網絡線；1個鼠標、1個TOOLBOX數據U盤。

公司的信息部門應負責在到期前完成對電腦的定期維護和系統軟件、安全軟件更新，并在筆記本電腦包上標注下次送檢日期，確保其每180 d送檢1次。

公司的工具設備管理人員負責維護所有筆記本電腦日常保管、發放、回收。根據使用情況，在EDMS系統上登記每個筆記本電腦狀態為“借出”“歸還”“已配上B-XXXX飛機”“送檢”“故障”“丟失”。

2.3.3 應用軟件管理

根據波音文件規定，系統工程管理人員確認并發布維護筆記本電腦的構型。

系統工程管理人員接收波音維護筆記本電腦應用軟件的升級通知，并在3個工作日內發布相關軟件給信息部系統管理員。系統工程管理人員檢查并測試信息部相關人員制作的升級版維護筆記本電腦的鏡像文件，如果確認沒有問題，通知信息部系統管理員，使用新版本的應用軟件。

3 總結

航空公司根據飛機制造商的持續適航文件要求，完成飛機機載網絡系統維護體系的建設和管理，實現飛機機載軟件構型和機載網絡系統的管理以及飛機與地面之間網絡連接的管理，持續完善飛機機載網絡的適航管理，將有利于確保飛機的持續運行安全。

［1］劉建華，劉瑞，王宏杰，等.民航可聯網飛機網絡信息安全模型初探［J］.軍民兩用技術與產品，2016 （2）：1.

［2］孫志強，曹全新.民用飛機機載網絡安保設計方法研究［J］.裝備制造技術，2015（8）：158-160.

［3］孫志強.基于分區架構的機載網絡安保研究［J］.計算機與網絡，2015（14）：66-69.

TP393.08

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.049

2095－6835（2019）17－0107－02

張文婷（1982—），女，本科，研究方向為安全質量管理、適航指令。邢廣華（1980—），男，研究生，高級工程師，研究方向為持續適航、適航指令及服務通告。

〔編輯：張思楠〕