新型qar译码监控系统

新型 QAR译码监控软件系统杨学铮我们长期从事研制各种黑匣子译码和 QAR译码扫描监控软件系统，为空军和民航多个部门提供了各种产品。经过多年研制，借鉴国外同类产品的优缺点，长期结合各航空公司的使用要求，终于推出了一部全新的 QAR译码监控软件。他涵盖了各种机型，包含了全面、强大的功能，高度自动化，整体化，网 络化。他无需人工操作，却能通过网络， 让航空公司各个部门共享 QAR、FDR的译码数据和监控结果。尤其是在提高飞行技术和维修质量，及运控部门有很高的使用价值。以下是本系统与目前国外同类产品对比。很多性能、功能上已经远远超越他们。在此作一一说明。归纳为“四化，八增”。敬请批评、指正。一、运行自动化本系统采用实时运行，无需人工操控，实现了完全自动化。译码扫描程序随时通过网络访问 QAR 原始数据，辨别出未曾处理过的新数据。同时判断出 QAR的格式，按其格式（光盘压缩、PC 卡、无线 QAR、FDR等）进行转换、译码、 扫描。自动生成航班信息、事件报告、和统一的航班数据，存入数据库。供给各客户端进行查询事件和阅览译码数据。本系统可取代目前 QAR处理中人工操作的方面有以下几点：1、不再需要人工选择对哪些新原始数据进行译码扫描；不管 QAR数据有各种格式、文件有各种类型，都不需要人工选择不同译码程序。2、不再需要人工对译码扫描后的事件进行判别，去除因各种原因产生的（错误）伪事件。本程序可在译码扫描时自动消除由于参数库或事件标准库设置不当或原始数据误码率高而造成伪事件，使客户端不发生真假事件混淆。本系统把去除的伪事件存入“警报”文件夹，并详细标注产生伪事件的原因，供译码员及时修改参数库或事件标准库，及时发现原始数据误码率高等问题。3、不再需要人工统计分析事件，写日报、周报、月报。本系统通过网络给客户端发布详细的事件统计、分析、报表、趋势图等。并可按飞机、机组、机队、日期、项目等，分类查询、统计 。相当于更加详细的日报、周报、月报，等。4、QAR译码扫描生成的航班信息、事件报告、航班数据可自动备份，一旦系统主机发生故障，可自动切换到备份计算机，一刻也不影响客户端查询。5、系统软件版本升级，客户端自动升级安装。6、系统可自动按日期、按航班存储任意多参数工程值数据文件，以供他用。二、查询网络化前面自动处理后，生成的航班信息、事件报告、统计分析、译码数据等通过网络，随时可受各个客户端查询、阅览。所设客户端数量不受限制。客户端需要申请、批准、授 权、即可登 录。客户端分级别，通 过密码进入。所以查询事件和译码的范围权限不同。查询分两大部分：1、飞行品质监控部分，2、 飞机健康监测部分。 飞行人员可在客户端界面上按机队、机组、日期等进行查询；机务维修人员可按飞机、日期、项目等进行查询。日期的选择是通过界面左上方的日历框点选，可选一日，也可选任意阶段，多日期。界面上方有航班详细列表，和发生的事件报告题目列表。界面下方有发生的各种事件数量的详细统计表。查询可从宏观到微观。包括：1、时间检索，可按年份、季 节、月份、周、日，或任意时间段进行所发各种事件进行统计。2、飞行方面，可按大队、中 队、机组个人进行事件统计；机务方面可按机型、机号进行事件统计。3、在以上的检索之后，还可按航线、机场进行各种事件统计。这有利于掌握事件的多发地、多发线、和多发季等。统计有数据表、曲线图、立标图等显示方式。4、查询中可查出造成这些事件的各种原因，并能进行统计、排序、显示。5、根据所发事件的轻重和数量可对每个航班进行飞行品质或飞机健康的评定。6、当点选航班框任一个航班，即能显示该航班的详细信息，并能显示的每一个事件项目，表中的数据包括了超过标准和未超过标准的全部数据，每项数据都是整航班中被检测到超出标准的最高值（已形成一般事件或严重事件），和最接近标准（还未形成事件）的数据。7、对每项事件的所测得的积累数据，以日期、航班为轴绘制出变化趋势图，这便于观察每个检查项目的发展变化趋势，提供预防准备，提前安全关口。8、点选事件复选框每个事件，即进入该事件的微观重放推演，包括：事件报告信息，有关参数的译码数据显示、曲线显示，驾驶舱仪表显示、飞行姿态动画、航迹图等。三、程序一体化本系统把外国译码系统的三步处理工作合成一次性进行。目前各航空公司 QAR的处理都是采取：第一步，译码，把所需参数译成工程值数据，临时保存在数据库；第二步，按每个航班对工程值数据进行扫描，探测出事件，存入数据库。第三步， 对事件统计分析，对应机组，准备译码数据，供网络查询。其中前两步由国外软件完成，第三步，是由国内二次开发。这里的缺点是：1、第一、二步之间，要保留每天几万兆的工程值数据，占用大量空间，耗费资源，降低系统安全。 还要经常去删除。-麻烦2、不同的 QAR类型（如：无线 QAR与固态 QAR）需要不同的程序处理，译码系统是各家产品的组成。-拼凑3、第三步的二次开发受到前两步的制约，客户端提出更多的查询功能无法实现。-无奈4、国内外软件需要分别使用英文、中文操纵系统，及多台计算机；操作、运行，达不到最佳、合理状态。-凑合5、构不成一个完整的系统，存在缺陷。安装、维护、恢复不方便。主要还是运行和功能受到很大影响。-咋办本系统采用处理程序一体化，把译码和事件扫描一起进行，克服了上述缺陷。节省了大量空间，每天存储量由原来几万兆减少到现在几十兆。运行更加简洁安全。运行速度快了，使原来多项程序、多台计算机处理方式，变为单程序、单计算机处理方式。为全自动化提供便利。也为发生硬件故障时自动转换提供便利。由于程序简便，系统安装时间为一分钟之内。使用单台普通计算机或服务器都能良好运行。运行简便了，功能却提高很多。用户希望却不能实现的功能成为现实。如：以前欠缺的对每个项目更详尽的非事件数据被探查出来，得以保存。现在程序能帮你查出造成事件的原因一二三。这些以前的程序都不可能做到，只能靠人工分析。本系统处理功能：可涵盖各种类型 QAR原始数据，如：光盘压缩数据包；PC 卡文件夹；无线 QAR数据；Teledyn 的 QAR产品； Honywell 的QAR产品；Honywell 的 FDR产品；Fairchild 的 FDR产品。等等。本程序对这些不同类型文件的处理方法是：先进行预处理，解压、解密，判断出不同的文件格式和数据结构，针对其进行转换，把多航班的文件进行航班划分，将他们统一格式之后，再进行译码、扫描、探测事件。本系统是单一处理程序，却能对各种机型，各种配置的不同类型的参数库，各种不同事件检查标准库，等等目前复杂的情况，都进行处理。并具有开放的参数设置、事件标准设置窗口，可增、删、改事件标准库。可增加新的机型、新的参数类型，以适应新的需要。本系统的查询程序也是一体化，包括：事件日期、机队、机组、飞机、飞行、机务查询，综 合统计表、航班信息、 评定、事件原因、 单项趋势图、译码数据、曲 线、 仪表显示、姿态显示、航迹 绘制、存 储工程值文件，打印等等功能集成一起，供客户端方便使用。此程序打包安装方便，升级快速、简洁，客 户端网络自动提示升级。四、数据统一化目前，各航空公司使用的飞机类型多，QAR，FDR 的种类也不少。这是因为买来的飞机生产厂家不同，机载配置 QAR记录器和 FDR记录器的生产厂家也不同。造成原始数据的数据结构、文件格式不同，文件所含航班数量不同，数据有的加密，有的压缩。给人感觉五花八门。大家希望把它们通过处理，转换成统一的数据类型和文件格式，从而使译码、保存、管理能够整合一统。本系统就具有这项功能。而且，本系统不需要专门设立整合处理程序，只是在读取网络原始数据文件，进行译码扫描的同时，通过自身软件的能力，完成这项工作。本系统在生成航班信息和事件报告的同时，也在本地数据库中生成统一化了的航班数据文件。不论从哪种类型的原始数据转换而来，这些航班数据的形式已经完全一样了。它们的文件名都是以相同格式（飞机号年月日时分秒 2510-2010061208.Q26）命名的。FDR 处理后的格式也一样，只是文件名（2510-2010061208.F26）略有不同，这样便于识别，好与相同的 QAR对比数据。数据统一化后，除了非常利于运行自动化，查询网络化，和程序一体化，同时还有利于对数据统一管理，比如：保存，备份、转移或定期删除等等。不但对数据统一化，本系统生成的各种机型的航班信息和事件报告的格式都是统一化，便于查询和阅读统一。另外：本系统对各种类型的参数设置，对飞行标准或机务探测标准的设置，及其他多种设置，都有统一化的模式、窗口。以下是八增部分：1、 增加了机务故障事件检查目前，各航空公司的 QAR日常监控工作几乎都是只用于飞行品质监控，对于机务， 飞机健康方面的监控基本都没有开始。本系统在机务方面已经建立了一套比较详细的日常监控功能体系。目前，可对 190项有关飞机各系统及部件的性能健康进行监控。在此基础上，可根据各机务部门的新的要求，灵活地修改事件设置，不断地增加、改进项目，提高监控水平。对于机务，飞机健康方面的监控，比飞行品质的监控更加复杂，牵扯的部门要多的多，技术种类也多的多。所以，传统的 QAR飞行监控方式比较难于应付。光靠 QAR处理中心的人员面对几十种类的部门专业技术，是绝对不成的。因此需要像本系统这样，高度自动化、网络化的处理形式，把处理后的结果直接显现给机务的各个相关部门的技术人员，供他们直接判断、分析，完成 监控工作。另外，目前，这些技术人员经常想查看某些数据，是很困难的。没有自动化的系统，凭人工译码，只能提供很少数据。如今，本系统不但把每个航班的 190项故障前期的探测结果、统计、分析在网上查询，并提供相关译码参数或全部译码参数数据，无疑给机务人员判断故障和预防工作带来十分重要的帮助。今后，随着新飞机的到来，在飞机维修工作中，网络信息化，查询数据已是必然的趋势。本系统飞机监控监控举例：a.发动机是飞机安全的关键，日常的发动机性能趋势监控是靠采集航班的几组数据输入程序进行的。可以说是不够详尽的，会漏掉不少偶发事件、数据、故障征候。导致仍然发生空中发动机故障。本系统采用对发动机的全部参数（六十多个）进行每秒钟的不间断监控，对所有探测到的突发、偶发超限事件进行统计、分析、发布。使维修人员随时掌握发动机各个部位的情况。b.起落架突然放不下来是重大的安全隐患，而随时掌握起落架的性能变化也是很困难的。本系统通过采集起落架每次的收放时间长短，对起落架进行监控，及时提供起落架的性能变化信息，提醒对起落架进行检修。防止发生重大安全事故。c.大翼防冰、除冰也对安全起飞起着重大影响。曾经多次因为冬季大翼结冰影响升力，造成空难的事情发生。本监测程序对机翼防冰系统的持续探查，随时发现其性能改变，降低除冰能力，提示机务人员及时处置，防止重大事故的发生。2、增加了运控使用功能本系统除了能监控飞行事件和探测机务故障，还增加了运控所要求的各种功能。包括：对QAR、飞行计划、航班动态信息等数据的浏览功能，包括对译码数据的管理、对应解析数据的查看、解析异常数据的浏览；飞行时间、距离统计；航班燃油统计与分析功能；高度剖面叠加分析，水平轨迹叠加分析；航路点动态信息查询；航线平均高度分析，飞行高度层的统计；跑道进离场，起飞、着陆方式统计；起降方向统计；直飞统计分析等。3、增加了非事件的数据查询目前，国内外几乎各种 QAR监控软件，都是只能扫描出已构成事件的数据。就是说，只限于把已经超出事件标准的一般事件和严重事件的数据扫描出来，而都不能把未超出标准的数据扫描、保存、并提供查询。不少用户提出，希望能够既看到每个检查项目的事件数据，也能看到未构成事件的正常数据。飞行人员想了解这些数据的目的，是要掌握自己的各项操纵动作的尺度、水平，看哪些飞行动作已经临近事件标准，心里更有底，提前注意改进技术，把握飞行动作，而不是盲目地防止事件的发生。机务人员也能及时发现故障苗头和量变过程。总之，是希望把安全关口进一步提前，使工作更加严谨。本系统具有这项功能，让飞行人员和机务人员都能看到所有检查项目的数据，不管是否已经构成事件。其每项数据都是在整航班中被检测到超出标准的最高值（已形成一般事件或严重事件），和最接近标准（还未形成事件）的数据。当查询时，点击一个航班，就会出现该航班按顺序排列的全部项目的数据和两级超限标准的对应表，便于对比。数据可通过颜色而看出是否正常和问题的轻重。点击每项数据，即可同点击事件一样，进入有关这项检查的参数组译码数据界面，这也使查询者得到微观细致的数据和其他各种回放。在显示航班检查项目表的同时，在界面右侧显示该航班的详细信息，包括：飞行时间、 31000呎飞行时间、地面启动时油量、起飞时油量、着陆时油量、停 车时油量、 总耗油量、巡航高度、航程长度、是否达到节油；原地启动时间、飞行前滑行时间、飞行时间、着陆后滑行时间、原地关车时间，等等。4、 增加了每项检查的趋势图由于全部事件和非事件的数据都被检测、采集出来，就具备了条件，对每项检查结果绘制趋势图。本系统绘制趋势图是按照日期、航班发生的顺序展开的，用拉条移动日期段，可以很快找到想要查看的一段日期。每一天为一格，一格内有几个航班，每个航班画一个根据检查数值高低的立标，连起来组成趋势图。例如：发动机温度、振动值等，可根据高低起伏的图线，直观地显现出变化的趋势。伴有橙色、红色的事件标准线。上方还能显示每个航班对应的探测数据。如果超出标准，形成事件，下方可显示事件次数数量的曲线，上方显示事件发生的时间多少秒。这些给查询者带来更为丰富的信息观测方式。5、 增加了为飞行事件找原因目前的 QAR飞行品质评估，都是只能够探查和提供事件。比如：起飞时坡度过大，着陆时垂直加速度大，等事件报告，而不能探测和提供是什么操纵的原因造成这些事件的发生。比如：着陆时垂直加速度大，是由于，a、收油门过快；b、俯仰度 过小；还是 c、倾斜过大，哪个或哪几个原因造成的。所以，目前，都是采用专业人员人工分析，找原因。事件多时，要逐个去译码，分析数据，很 费精力，浪 费飞行专业人员人力。而且，即使这样，也只能分析比例很少的事件，无法给查询者显示统计大量事件原因。这方面急待提高软件功能，但是国外 QAR处理软件都不具备这种功能。本系统已经较好地解决了这个难题。它能够根据译码数据，自动分析出每项飞行事件发生的原因，可能是由一个或同时几个原因造成。查询时，选一个航班的事件，就显示这个航班的事件的原因。选多个航班，就对这一段时间发生的事件，显示出原因。并且都能显示每种原因的次数。使查询者第一时间，就能看到按轻重排序的列表。知道哪些事件发生的最多，哪些原因发生的最多。本系统还可以在各种事件统计中，统统伴随着显示各自的原因，和次数。事件统计的种类有：按月份统计、按机队统计、按机师统计、按飞机统计、按检查项目统计、按航线统计、按机场统计。及交叉排列组合。6、 增加了译码功能网络共享目前各单位使用的 QAR译码系统，只能在中心站使用功能齐全的译码显示程序，这个程序是国外软件，没有中文，译码员或飞行品质分析人员用这个程序对事件进行分析。而经二次开发的客户端看不到这个译码程序的显示。有的客户端只能看到一些事件，没有译码数据；有的客户端虽然有数据，但也是二次开发后给予的部分规定译码数据，都不能使客户端有一个功能强大的译码程序。本系统解决了这个问题。给客户端的译码显示程序是与中心站相同的译码程序，是一种中英文显示、功能十分强大的译码软件。这个软件除了涵盖了国外译码软件的全部功能，还有如下超越的部分：a、参数名是中文，也可对照显示英文；b、可以自行选择选择任意组参数译码，选择方法既可以用中文顺序，也可以按英文排序。c、可以一次译出全部参数，通过拉动即可找到一个航班中任意时段的任意组参数数据。而且译码时间几乎都是零等待。d、在客户端事件查询时，可以从四个地方进入译码程序：(1)点选一个事件可进入；(2)点选一个航班可进入；(3)点选航班内任意非事件也能进入：(4)从主菜单的分项中直接进入译码。从事件或非事件进入译码时，有彩色横线标识事件发生的时刻。译码数据表左侧是参数对应的时、分、秒；右侧上方是选择其它事件框，下方是该事件信息和该航班信息；译码表的下方是参数号码和数据记录号码，并有三个按钮，可以使数据往前、往后滚动。参数的相互位置可用鼠标任意移动、删除和增加。可以用鼠标选任意位置存储或打印。可进入参数曲线显示，曲线的伸缩、参数的改变、参数对比显示、打印等都可由鼠标操纵。从数据译码中可直接进入该航班的驾驶舱仪表、飞行姿态动画显示，航迹绘制等功能。无等待时间，无需其他程序转换工作。7、 增加了对工程值海量存储很多用户都希望译码后的工程值数据形成文件被保存，供其他用处，用 Excel打开，或二次开发调用。目前的情况是，用国外的中心站的译码软件进行工程值存储时，需要单个原始数据文件进行处理，要想一次存数月多日多航班的工程值时，操作比较麻烦。要人工很长时间。本系统可以自动地把客户端任意选择的飞机、月份、日期段的全部航班逐个地译成工程值文件，按统一化文件名保存，而且参数可以选一组，或全部参数。人工只设置一次，程序可连续地完成各项工作。工程值文件第一横排有参数名一一对应，竖排有年月日时分秒一一对应。8、 增加了对 FDR 的译码扫描目前各航空公司在 QAR飞行品质监控中都存在这样的问题，就是免不了有丢失数据的情况，有的是盘、卡装错，有的是损坏，总有百分之十左右的航班数据被丢失。因此希望能通过 FDR（黑匣子）的数据补上。但目前还没能很好地用 FDR原始数据译码扫描，发挥不了与 QAR相同的作用。本系统也已经达到了这项功能效果。一旦发现 QAR丢失数据，及时上飞机采集 FDR数据（30 小时），并把原始数据拷贝到指定文件夹，本程序即可自动对其进行预处理，解密解压，转换成与 QAR相同的数据格式，并且划分成一个个航班原始数据文件，对其进行译码，事件扫描等工作。这与 QAR的处理完全一样，客户端查询时看到与 QAR相同的形式内容。译码显示时，也可根据文件名的微小不同，对比 QAR与FDR有何不同，判断之间是否存在记录故障。目前有些单位更加信任FDR的数据。关于数据备份和故障跳换目前，各个单位 QAR数据和事件报告，通常需要人工备份。当系统或主机发生问题、突发故障时，往往要耽误使用一段时间。本系统据具有自动备份功能，可以把备份时间设置在每天午夜时分，系统暂时不进行译码扫描工作，专门把新数据和新航班信息、事件报告拷贝到另一台计算机。拷贝完成后，自动转回译码扫描工作。一旦主机发生故障，客户端读不到主机的文件时会自动转向备用计算机，使工作照常进行，使用者察觉不出来。本系统的程序(setup)安装十分简单，译码扫描为一组程序，事件查询为另一组程