飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)解析

褚迪

摘要：飛機(jī)事故引發(fā)后果較為嚴(yán)重，會造成重大安全傷亡。為降低飛機(jī)事故發(fā)生概率，保證飛機(jī)飛行安全性，飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控開始得到廣泛關(guān)注，監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用技術(shù)也成為了行業(yè)學(xué)者研究重要內(nèi)容。通過對飛機(jī)數(shù)據(jù)重要性的分析，對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)相關(guān)內(nèi)容展開全面性探究，旨在提升飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控水平，保證飛機(jī)飛行平穩(wěn)性。

關(guān)鍵詞：飛行數(shù)據(jù);飛機(jī)狀態(tài);數(shù)據(jù)處理;狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng);核心組件

0 ?引言

雖然現(xiàn)代飛機(jī)多具備中央維護(hù)系統(tǒng)，但因為部分傳統(tǒng)型飛機(jī)并沒有安裝集成中央維護(hù)系統(tǒng)，在維護(hù)運(yùn)行方面存在一定弊端，存在著故障通報滯后性較為明顯的問題，會對地面故障診斷活動開展形成限制，所以需要做好飛機(jī)狀態(tài)實時監(jiān)控，以便依靠實時數(shù)據(jù)以及健康管理系統(tǒng)，改善傳統(tǒng)型飛機(jī)維護(hù)所存在各項不足，保證民航飛機(jī)飛行安全性。在飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控中，飛行數(shù)據(jù)重要性極為突出，具體內(nèi)容如下：

1 ?飛行數(shù)據(jù)重要性

以飛行數(shù)據(jù)為依據(jù)實施飛行性能以及運(yùn)行狀態(tài)分析，是目前較為準(zhǔn)確且穩(wěn)妥的飛機(jī)監(jiān)控手段。在實施飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與管理過程中，飛機(jī)數(shù)據(jù)可起到以下幾個方面的作用：①為航空公司視情維修工作開展提供數(shù)據(jù)依據(jù);②對飛行員操作相關(guān)參數(shù)展開分析，對人員操作展開指導(dǎo)，保證飛行質(zhì)量;③按照飛行數(shù)據(jù)總結(jié)飛行規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)飛機(jī)及其各項系統(tǒng)設(shè)計弊端，做好設(shè)計優(yōu)化與改進(jìn);④按照記錄試飛數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障與潛在隱患，消除隱患，保證飛機(jī)安全。正因為飛行數(shù)據(jù)所具備的各項作用，在進(jìn)行飛機(jī)管理時，可通過在飛機(jī)上安裝微機(jī)化以及傳感器等機(jī)載電子設(shè)備的方式，展開離散信號、模擬信號以及數(shù)字等信號收集，以便按照信號明確飛機(jī)操作以及系統(tǒng)運(yùn)行等具體情況，為后續(xù)工作開展提供指導(dǎo)與參考。

2 ?飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要分為外圍設(shè)備、核心組件兩部分內(nèi)容。其中核心部件DFDAU內(nèi)部包含CPUZ、CPUI兩個微處理器，分別負(fù)責(zé)向DFDR、QAR、ACARS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。兩者對于直流模擬電壓信號、數(shù)字信號以及同步器交流模擬電壓等信號處理方式并不相同，以CPUZ為例。作為ACARS系統(tǒng)重要部件，CPUZ會在總線作用下，和大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)、發(fā)動機(jī)儀表等系統(tǒng)連接在一起，獲得各項系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，并會在應(yīng)用軟件支持下，生成數(shù)據(jù)報告，通過顯示器、打印機(jī)等介質(zhì)完成報告發(fā)送，可達(dá)到對飛機(jī)狀態(tài)實施實時監(jiān)控的目標(biāo)。此種微處理器所接收的數(shù)據(jù)主要有離散量DSI、BNR以及BCD等幾種類型，其在總線上保持著二進(jìn)制碼形式，在接收到信號之后，處理器會按照數(shù)據(jù)類型運(yùn)用相應(yīng)轉(zhuǎn)換算法將信號轉(zhuǎn)換為字符流，以便在待發(fā)報告或應(yīng)用軟件觸發(fā)邏輯中對其展開應(yīng)用。

系統(tǒng)報告產(chǎn)生形式主要有兩種：①按照地面系統(tǒng)數(shù)據(jù)要求，由CPZU從相應(yīng)設(shè)備中獲取所需數(shù)據(jù)，并對其展開處理，形成ACARS報告;②根據(jù)用戶應(yīng)用軟件內(nèi)觸發(fā)邏輯，由CPUZ自動發(fā)送報告。

3 ?系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)是系統(tǒng)基本信息單位，是實現(xiàn)對飛機(jī)飛行狀態(tài)實施監(jiān)控的關(guān)鍵要素。運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)可對導(dǎo)航記錄、空調(diào)引氣以及液壓飛控等系統(tǒng)展開實時監(jiān)控，及時檢測到飛機(jī)存在隱性故障，以為故障處理指導(dǎo)以及飛行品質(zhì)提升提供可靠保障。在使用時，只需將機(jī)載航跡跟蹤器硬件安裝在飛機(jī)上即可。在系統(tǒng)支持下，飛行員可拔打電話、發(fā)送短信，地面人員可運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器對飛機(jī)飛行展開全過程監(jiān)控，能夠利用機(jī)載子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，形成信息報告，可為地面人員數(shù)據(jù)處理以及運(yùn)算任務(wù)開展提供真實數(shù)據(jù)依據(jù)。

系統(tǒng)控制顯示單元主要負(fù)責(zé)顯示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)顯示，利用該單元可及時接受飛行指令，將飛機(jī)飛行狀態(tài)調(diào)整到最佳。而系統(tǒng)中的通信設(shè)備，會在飛機(jī)運(yùn)行過程中，接受通信衛(wèi)星數(shù)據(jù)。在各個機(jī)載子系統(tǒng)功能子單元的支持下，可保證地面與空中飛機(jī)的溝通暢通性。地面子系統(tǒng)會利用高頻通信利用，和空中飛行飛機(jī)展開數(shù)據(jù)通信，并會將所接收信號存入到通信數(shù)據(jù)網(wǎng)之內(nèi)，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)中數(shù)據(jù)共享。各網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點，可通過通信協(xié)議方式展開數(shù)據(jù)交換。同時會在地面系統(tǒng)中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)飛機(jī)飛行日志等內(nèi)容處理，用戶終端可依托系統(tǒng)和飛行機(jī)組人員展開數(shù)據(jù)通信。

3.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用

3.2.1 MO磁光盤譯碼結(jié)果運(yùn)用

運(yùn)用譯碼結(jié)果可實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)狀態(tài)與飛行品質(zhì)的有效監(jiān)控。在此將以飛行品質(zhì)監(jiān)控為例。實施飛行品質(zhì)監(jiān)控時，會按照數(shù)據(jù)分析結(jié)果，給出飛行員狀態(tài)評估報告以及飛行事件評估報告。著陸、起飛是反映飛行品質(zhì)重要階段，也是航空器最容易發(fā)生事故的階段。技術(shù)人員會通過對接地速度、飛機(jī)起飛距離以及起飛時間等內(nèi)容的監(jiān)控，結(jié)合空中飛行過程重要指標(biāo)，展開數(shù)學(xué)模型建設(shè)，并展開飛行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫時間標(biāo)準(zhǔn)對比分析，以便判定其是否處于界限值之內(nèi)，確定事件類型，以便展開后續(xù)優(yōu)化處理。

3.2.2 ACARS報告應(yīng)用

雖然地面與飛機(jī)一直存在報文往來，但ACARS系統(tǒng)的運(yùn)用，可有效提升地空間傳送報文及時性以及準(zhǔn)確性。一方面，數(shù)據(jù)鏈在系統(tǒng)支持下，會在短時間以報文形式完成飛行信息傳輸，通信并不需要機(jī)組人員參與，可實現(xiàn)自動化傳輸;另一方面，ATC部門或地面運(yùn)行系統(tǒng)，可在飛行任意時刻向ACARS系統(tǒng)發(fā)出請求，完成飛行數(shù)據(jù)收集，并將信息傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)之中，能夠幫助地面人員掌握飛機(jī)飛行實時狀態(tài)，并會針對潛在問題發(fā)出警告。

系統(tǒng)應(yīng)用主要體現(xiàn)在幾個方面：①傳送變更飛行計劃。在系統(tǒng)作用下，飛機(jī)在起飛之后可按照飛機(jī)起飛重量、離場時間等數(shù)據(jù)，展開飛行計劃計算，獲得更新航路信息以及飛行計劃，并會通過系統(tǒng)生成報告，將信息傳輸給飛機(jī);②重量傳送與信息平衡，根據(jù)報告內(nèi)容，人員無需在登機(jī)門處長期等待，可為民眾創(chuàng)造出一個更加理想的登記體驗，保證登機(jī)門、飛機(jī)以及機(jī)組利用率，做好平衡與重量數(shù)據(jù)傳輸;③監(jiān)控發(fā)動機(jī)狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)可對發(fā)動機(jī)基本情況展開全面監(jiān)控，及時獲取發(fā)動機(jī)功率、溫度以及轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)，可方便對發(fā)動機(jī)性能趨勢實施控制。在報告支持下，公司維修部門可通過對報告內(nèi)容的解讀，對數(shù)據(jù)展開深層次分析，并將反饋結(jié)果直接傳輸給機(jī)組人員，能夠為預(yù)防性維修工作開展提供可靠保障，有效消除各項不安全問題。

3.3 應(yīng)用比較分析

MO磁光盤所記錄的飛行參數(shù)種類相對較多，且具有時間連續(xù)、數(shù)量較大的特征，譯碼得到結(jié)果是航班完整性信息，可將航班飛行真實情況直觀呈現(xiàn)出來。對譯碼結(jié)果展開分析應(yīng)用，具有較高廣泛性以及可靠性。此種應(yīng)用同時也存在著一定不足，即飛行數(shù)據(jù)分析應(yīng)用存在一定滯后性，需要在航后展開，無法及時給出反饋結(jié)果。

ACARS報告可實現(xiàn)空中與地面的實時數(shù)據(jù)傳輸，可有效增強(qiáng)機(jī)組人員和地面人員間的聯(lián)系緊密度。自動化處理技術(shù)，可有效減輕機(jī)組人員工作負(fù)擔(dān)，保證飛行安全性，在飛機(jī)出現(xiàn)問題時，會及時做出反饋，以便相關(guān)人員展開反應(yīng)與處理。但應(yīng)用卻存在著傳送參數(shù)有限以及時間連續(xù)性不強(qiáng)等方面的問題，無法實現(xiàn)對飛行全過程的全面監(jiān)控。

鑒于此會通過兩種系統(tǒng)共同使用的方式，彌補(bǔ)兩套系統(tǒng)之間不足與缺陷，以便為航空公司帶來更加全面、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

4 ?結(jié)束語

通過本文對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控相關(guān)內(nèi)容的闡述，使我們對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理有了更加清晰的認(rèn)知。鑒于飛行數(shù)據(jù)重要性，航空公司應(yīng)加大對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究力度，應(yīng)在明確系統(tǒng)基本情況的基礎(chǔ)上，對數(shù)據(jù)處理以及應(yīng)用展開全面性分析，掌握數(shù)據(jù)具體運(yùn)用方式，實現(xiàn)理想化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用模式，確保系統(tǒng)可以在飛機(jī)飛行狀態(tài)監(jiān)控中發(fā)揮出更大的作用，進(jìn)而達(dá)到理想化飛機(jī)飛行監(jiān)控管理效果，為每一航班安全運(yùn)行提供有利支持，以為廣大乘客創(chuàng)造出更加安全、舒適的飛機(jī)乘坐體驗。

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