數據鏈記錄器的工程管理分析

■ 陳碩/北京飛機維修工程有限公司

1 背景

隨著信息技術的發展，數據鏈通信技術在各航空公司的運營過程中得到了廣泛的應用，使得管制員與飛行員之間可以利用數據代替話音進行空中交通通信，并以文本形式為飛行員提供實時的空中交通管制或導航信息，避免了飛行員人工錄入錯誤，縮短了飛機與空中交通管制（ATC）之間的通信中斷時間，減少了由于沒聽清或聽錯導致的話音通信偏差，從而降低了通信失效對控制空中交通管制的影響，同時減輕了管制員與飛行員的工作負荷，增加了單位飛行區域的交通容量。因此，航空公司越來越廣泛地使用數據鏈路通信技術，進行更加先進、準確的空中交通管理操作。

雖然數據鏈通信為空中交通管制提供了極大的便利，但是傳統的飛機數據記錄器（FDR）和駕駛艙話音記錄器（CVR）并不記錄數據鏈通信數據，導致在進行事故或事件調查時，不能通過CVR 和FDR 獲得完整的飛行員與管制員之間的通信信息，從而為調查結果的完整性和準確性帶來困難。因此，為了捕獲與事故或事件相關的所有通信信息，重建事故或事件發生順序，并確定可能的原因，防止類似情況再次發生，有必要在記錄駕駛艙話音的同時記錄數據鏈通信信息。

2 數據鏈記錄器

數據鏈記錄器是指用來記錄數據鏈通信信息的墜毀存活存儲器，記錄包括機組與空中管制之間的數據鏈通信、機組顯示信息時間以及機組響應時間等信息。它可以集成在飛行數據記錄器（FDR）、駕駛艙話音記錄器（CVR）或CVR 與FDR 的集成設備（如波音787 飛機的飛行記錄器FR）中，大多數機型的數據鏈通信記錄器集成在駕駛艙話音記錄器（CVR）中。

3 相關法規要求

鑒于數據鏈通信技術的廣泛應用以及數據鏈通信記錄對事故調查及航空產品持續安全改進的重要作用，國際民航組織、CAAC、FAA、EASA 等主要適航當局以及國際航空運輸協會均對數據鏈記錄器提出裝機要求。考慮到數據鏈記錄器的安全效益及改裝經濟成本（單架飛機約135000 美元）[1]，一般沒有要求所有飛機均需裝有數據鏈通信記錄器，而是要求某一時間截點以后頒發單機適航證的飛機必須安裝數據鏈記錄器，某一時間截點之前頒發單機適航證的飛機可根據適用情況安裝。這里需要指出的是，CAAC 對數據鏈記錄器的裝機提出了更高的要求，詳細要求如表1所示。

表1 數據鏈通信記錄要求

4 法規適用范圍

由于國際民航組織和各主要適航當局均對數據鏈通信記錄提出要求，航空器運營人需要根據飛機注冊所在國適航當局的法規要求，對數據鏈記錄器裝機情況進行管控，以確保每架飛機均符合法規要求。從上述法規要求可以發現，針對單架飛機，可以通過以下三點判斷法規是否適用。

4.1 飛行過程中是否使用數據鏈通信

運營人可以通過是否使用了下述數據鏈通信應用來判斷飛行過程中是否使用了數據鏈通信。典型的數據鏈通信應用如下。

1）數據鏈啟用

數據鏈啟用包括用來登錄或啟動數據鏈接服務的各種應用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，這分別是指ATS 設施通知（AFN）和上下文管理（CM）。

2）管制員/駕駛員通信

管制員/駕駛員通信包括用來供飛行機組和管制員在地面交換申請、放行、指令和報告的各種應用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，還包括CPDLC 的應用，交換洋區（OCL）和起飛許可（DCL）以及使用數據鏈通知滑行許可。

3）尋址監視

尋址監視包括各種監視應用以供地面建立提交監視數據的合同。在FANS-1/A 和ATN 中，包括自動相關監視（ADS-C）應用。如果報文中報告有參數數據，除非飛行數據記錄器對同一來源的數據進行記錄，否則必須記錄這些參數數據。

4）飛行情報

飛行情報包括用來向特定航空器提供飛行情報的各項服務。例如，數據鏈航空天氣報告服務（D-METAR）、數據鏈自動終端服務（D-ATIS）、數字航行通告（D-NOTAM）和其他文字數據鏈服務。

5）航空器廣播式監視

航空器廣播式監視包括初級和增強式監視系統以及廣播式自動相關監視（ADS-B）的播出數據。如果報文中報告有飛機發出的參數數據，除非飛行數據記錄器對同一來源的數據進行記錄，否則必須記錄這些參數數據。

6）航空運行管制數據

航空運行管制數據包括各種傳送和接收用于航空運行管制目的數據的應用[2]。

此外，也可以依據CAAC 批準的運行規范判斷是否在運行中使用數據鏈通信。按照CCAR 121 部或CCAR 135 部運行的運營人，在其運行規范A0083 數據鏈通信中列明了經局方批準的可以使用數據鏈通信的航空器，這些航空器需要使用數據鏈通信。

4.2 飛機是否安裝了駕駛艙話音記錄器

使用了數據鏈通信的航空器可以很容易地通過零部件圖解手冊或裝機清冊判斷是否安裝了駕駛艙話音記錄器。對于從事公共運輸的航空器，各適航當局均已要求裝有駕駛艙話音記錄器。

4.3 飛機單機適航證頒發時間

如前兩項均適用，那么需要根據法規中要求的時間截點，確保在某一時間截點以后頒發適航證的飛機裝有數據鏈記錄器。這里值得注意的是，CAAC 不僅要求2005 年1 月1 日以后頒發適航證并符合前兩項要求的飛機安裝數據鏈通信記錄器，還要求所有符合前兩項要求的飛機自2007 年1 月1 日起安裝數據鏈通信記錄器。

5 數據鏈記錄器裝機情況確認

通過以上方法可以判斷哪些航空器需要裝有數據鏈通信記錄器，那么如何判斷飛機上是否已經裝有了數據鏈記錄器呢?

由于目前各型號飛機的數據鏈記錄器不是一個單獨的機載設備，而是CVR 或FDR 與CVR 的集成設備中的一項功能，使得運營人不易判斷航空器是否已經安裝了數據鏈記錄器。對于部分新機型，所有飛機均已具備數據鏈通信記錄功能，如A350、A380[7]、B787、ARJ21。

對于其他機型，可以通過以下方法判斷是否具備數據鏈通信記錄器。首先，通過查詢CMM 手冊確認飛機上安裝的CVR 是否具備數據鏈記錄功能。如果CVR 具備數據鏈記錄功能，還要確認飛機是否啟用了數據鏈記錄功能。由于數據鏈信息由ATSU（空客飛機）或CMU（波音飛機）發送傳遞給CVR，通過查詢WDM/ASM 手冊中CVR 與ATSU 或CMU 的鏈接情況，可以確認飛機是否啟用了數據鏈記錄功能。如果CVR 的DATA LINK INPUT 與ATSU 或CMU相連，并且DATA LINK VALID 已經連接，則表明相應飛機具備數據鏈記錄能力并已啟用，如圖1 所示。如果CVR有DATA LINK INPUT 和DATA LINK VALID 插釘，但未連接，表明相應飛機具備數據鏈記錄能力，但尚未啟用。

圖1 WDM-CVR與CMU連接情況

同時，對于空客飛機，可以通過查 詢MOD151943（A320 系 列） 和MOD201096（A330/A340）的執行情況確定新交付飛機是否啟用了數據鏈記錄功能。

對于法規適用但尚未安裝數據鏈記錄器或尚未開啟數據鏈記錄功能的飛機，需要通過改裝來實現數據鏈記錄功能，運營人可以聯系航空器制造廠獲取改裝方案。

6 維護要求

對于已經裝有數據鏈記錄器的航空器，運營人還需要考慮是否對數據鏈記錄器進行定期檢查，以確保數據鏈通信數據能夠被完整地記錄到數據鏈記錄器中。

國際民航公約附件6 中要求：“數據鏈記錄器或數據鏈記錄系統的記錄檢查間隔時間為兩年，如果這些系統表現出高度適用完整性和自我監測能力，經有關監管機構批準，這一期限可以延長至四年[2]。”但是，目前CAAC、FAA、EASA 相關法規中并沒有明確要求運營人對數據鏈記錄器進行定期檢查。波音與空客的各型飛機維修方案（MPD）中均沒有針對數據鏈記錄器的定期檢查要求，僅商飛ARJ21 有對數據鏈記錄器進行定期檢查的要求和檢查方法。

國際航協（IATA）的IOSA 審計標準采用了國際民航組織對數據鏈通信記錄器的定期檢查要求。因此，擬申請IOSA 注冊的運營人應考慮制定定期檢查要求和檢查方法。一般可以通過兩種方式對數據鏈記錄器進行檢查。一是定期將具備數據鏈通信記錄功能的CVR或FDR 拆下，送至具備監測能力的機構進行檢測；二是通過采購在翼譯碼設備和軟件，定期進行在翼譯碼。

為了保證檢查效果，應同時下載CVR 和DLR 文件，通過比對CVR 和DLR 記錄的信息來確認DLR 的完整性和準確性。建議提前通知前一航段飛行機組，要求機組在航段結束前90min 內，讀出至少三條發送的數據鏈路信息和至少三條接收的數據鏈路信息。飛行后，讀取數據鏈通信數據和駕駛艙話音記錄，并檢查記錄的數據鏈路信息是否與CVR 記錄一致。

7 總結

綜上所述，為了符合適用局方要求，保障事故和事件調查的完整性和準確性，航空公司需要結合機隊運行能力情況，準確識別自身機隊法規適用情況，并對數據鏈記錄器的裝機情況進行有效管控。同時，考慮制定針對數據鏈記錄器的定期檢查要求和檢查方法，以確保記錄器可以始終準確完整地記錄數據鏈通信數據。