波音737飞机ACMS的应用.doc

的产生及获取方式 ,以及系统数据报告的具体应用。波音 737 飞机ACMS Appl ica t ion ofA CM S 的应用B737fi 黄保立/ 北京飞机维修工程有限公司CM S 即飞机状态监控系统 , 是飞A CM S 为例介绍 A CM S 的应用 。用 , 其 数 据 内 容 和 格 式 可 由 用改 , 称为报告 。A CM S 的外围设 括 飞 机 通 讯 寻 址 和 报 告A 机上安装的先进机载数据采集和处理系统 , 它能以实时方式收集数据 ,A CM S 的组成B 737 飞机 A CM S 的核心组件是 数字式飞行数据获得组件 (D FDA U ) 或飞行数据管理组件 (D FD M U , 也称 飞行数据获得和管理系统 FDA M S) 。 其 内 部 有 两 个 中 央 处 理 组 件 C P U 。 C P U 1 为飞行数据记录器提供数据 ,以 便在飞机发生突发性事件或事故后 , 供有关人员进行调查分析使用 , 其数 据格式在购买飞机时就已确定 , 一般 不会更改 , 称为字帧格式 。C P U 2 为 A CM S 提供数据 , 供航务和机务人员 日 常 监 控 发 动 机 状 态 和 飞 机 性 能 使对发动机状态和飞机性能进行监控以及进行特殊的工程调查 。由 A CM S 所 收集到的各种原始数据既可以经机载 的 飞 机 通 讯 寻 址 和 报 告 系 统 (A CA R S) 通过甚高频接收机发送到 地面 S I TA 接收站 , 最后传送到航空 公司的终端 , 也可以通过机载显示 、打 印设备以及数据盘 , 在飞机过站或航 后 , 供航务或机务人员使用 。目前 , 国 内 英 制 系 列 的 飞 机 大 部 分 都 安 装 有 A CM S , 由于机载设备的不同 , 工作方 式也略有不同 。下面以 B 737 飞机上的(A CA R S) 、 多 功 能 显 示 组( M CD U ) 或综合显示组件 ( ID U )驶 舱 打 印 机 ( P R T) 和 机 载 装 (ADL ) 等设备 。A CA R S 不但可 择 A CM S 报 告 , 并 通 过 甚 高 频 将报告发向地面站 , 而且还可以 A CA R S 报告 。它和 A CM S 的核 件通过甚高频系统和地面站组成 数据链 , 如图 1 所示 。以上机载设备可以选装 , 这完决于各航空公司自己的选择和需要果要使用 A CM S 的全部功能 ,则至根据具体情况 , 通过上行报文报索取与故障有关的 CM C 信息 ,参考 M EL / CDL 决定是否放行 ; 迅速组织技术人 员分析 、讨论故障原因 , 制定排故方 案 ; 根据 A CM S 系统提供的最优备降 机场方案户选择 , 及时通知机组备降 , 与目的地/ 备降机场当地办事处 、机务 代表 、委托维修单位建立联系 , 事先安 排排故事宜 。12. 航班技术状况综述根据起飞报 、飞机稳态报 、发动机稳 态报 、发动机巡航趋势报等报文所提供 的大量参数 , 系统自动分析起飞状态 、发 动机运行状态 、飞机/ 发动机性能变化 、 超限/ 异常 、A P U 使用状态等监控情况 , 同时通过对历史数据的连续纵向比较 ,综合分析评定在一段时期内各个航班飞机的飞行技术状况 , 并统计异常情况 , 给13. 机载系统方面确定国航现有机载数据通信设备 的数据采样条件和计算方法 , 确定报 文格式定义 、触发条件 , 开发出能够处 理国航目前已有报文的系统 。在此基 础上 , 进一步研究和改进现有的机载 系统 , 合理定义适合国航机队的采样 条件 , 触发条件的报文 , 研究增加报文 的稳定性 , 最大限度地统一报文定义 和类型 , 增开适合公司机队构型特点 、 营运政策的下行报文 , 尽量发掘机载 数据通信系统对机务管理的潜力 , 保 障航班的安全 、有效运营 。数据 , 及时掌握飞机的状态 , 并且实施指挥 。地面系统采用最新的机和网络设备 、优化算法 , 在最大上减少了工作人员的负担 , 实现自动化处理 。通过与国航机务部入的业务分析 , 系统具有多项功能经覆盖了机务部门的日常工作 。采用了人工智能的思想 , 尽量减人为差错 ,系统具有很高的可靠性国 航 A CM S 系 统 的 建 设 ,提供了实时监控飞机状态的手段 高了国航机务部门的快速反应能 其次 , A CM S 系统集成了现有的 的各个小系统 , 提高了对数据共 分析处理能力 , 保护并增加了原 资 的 回 报 。最 后 A CM S 系 统 提总结国航 A CM S 具备实时性强 、自动许多管理功能 , 如 A P U 监控 、化程度高 、功能强大 、准确可靠的特点 。由于充分利用了地空 - 地地通信评估等 , 使原先的粗放式管理走配置 D FDA U 、A CA R S 、ID U 和 P R T 。上述配置 , 既可以实时得到 A CM S 报 告 , 也可以在飞机回到基地后获取打印 机打出的和存在磁盘中的报告 。飞机也 可以只选装 D FDA U 和 ID U ,但这种配 置不能得到实时的数据报告 。仅供机务 人员在飞机过站和航后获取 A CM S 的磁盘报告 。目前 ,国内 B737 机载设备多是后一种配置情况 。WD 等 。系统 将 在每一航段至少保留 上述报告中的各一 个报告 , 直到报告 存储器占满为止 。 另一种报告的产生 需 要 一 定 的 条 件 ,如 发 动 机 超 限 报告 。当发动机性能 数值超过预定的限 值时 , 系统将自动 记 录 超 限 时 的 数 据 , 形成超限报告 ,用户可以修改报告的预定限值 。再如 , 气象报告和位置报告是应地面要求而 临时产生的 , 也可以按时间间隔产生 , 每 15 分钟或每 1 小时发送一次 。A CM S 报告的产生和内容A CM S 报告是通过用户应用软件 控制产生的 。该软件因其核心组件的 不 同 , 控 制 产 生 报 告 的 方 法 也 不 相 同 。一种软件是用户根据自己的需要 , 在地面设备 A GS 上编辑各种报告的 参数 、格式 、触发条件 、传送路径和报 告的数量 。另一种软件 ,用户只能作一 些少量的改动或自编一个编辑报告 , 但可以在原有报告的基础上有条件地 修改报告产生的触发条件并增加少量 参数 。无论哪种软件都是首先定义飞 机运动的逻辑方式 , 根据飞机的运动 方式和触发条件来控制产生相应阶段 的 A CM S 报告 。该系统将飞机的运动 方式用 11 种逻辑来确定 。航空公司购买飞机后 , 就可以向 A CM S 的 生 产 厂 家 要 求 自 己 所 需 的 A CM S 报告内容或者要求自己来编辑 这个用户应用软件 。如果没有要求的 话 , A CM S 生产厂家则给用户编辑定 型一些基本报告 。目前 , 国内 B 737 使 用 的 A CM S 报 告 都 是 各 生 产 厂 家 制 作定型的基本报告 , 约有 20 多个 。所 有这些报告 , 是按照用户应用软件的 控制 , 在不同的报告接收设备中 , 依据 飞机各个运动阶段相应产生的 。A CM S 报告中 , 常见的例行报告 有起飞报告 、发动机起动报告 (两台发 动机) 、巡航报告 、飞行摘要报告和趋 势 报 告 。 如 果 飞 机 上 安 装 的 是 FDA M S , 则增加两个例行报告 , A P U 性能报告和飞行结束报告 。这些报告 的主要内容是发动机的性能参数 , 如N 1 、N 2 、E GT 、F F 、TL A 、O I P 、V IB 、 BL D V 、ISO V ;飞行姿态参数及其他参 数 , 如 P I TC H 、ROL L 、FL A P 、W S 、这种数据链方式接收的报告 , 传输数据是字符串的方式 。 这种方式不能直接读出报告的内容 , 还需地面支持软件将其转换成直 观的可读报告 。这种方法获得报告快捷 、实时 , 数据可以进行二次开发 。但 是空地传输数据的费用较高 。( 4) 将报告存在磁盘上 。通过机载 设备 , 将 A CM S 报告存放在磁盘上 , 航后由地面机务维护人员取出 。由数 据分析人员经过软件处理 , 得到所需的报告 。取磁盘的时间间隔由航空公司自行规定 。为便于发动机监控 ,多数 航空公司规定每天取一次磁盘数据报 告 。A CM S 报告的获得A CM S 报告的获得大致有 4 种方 法 。( 1) 直接获取 A CM S 报告 。通过 M CD U / ID U 显示读出报告 , 优 点是报告可读性强 , 很直观 , 便于飞行人员和机务人员在航行中 、过站或航后迅速阅读报告 ,了解飞机状态 。( 2) 用机载打印机得到报告 。如果 驾驶舱内装有打印机 , 在用户应用软 件 的 控 制 之 下 , 当 A CM S 报 告 产 生 时 , 打印机即刻打出 , 可以马上提醒驾 驶员有报告产生 。地面维护人员也可 以在地面检查飞机和地面试车时 , 打 印出数据报告 。( 3) 采用空地数据链的方式 。飞 机 在 飞 行 中 , 自 动 通 过 A CA R S 和 V H F 接 收 发 机 , 经 S I TA 网 , 将 实 时的数据报告传输到航空公司的 S I2TA 终端 。其传输方式为上联或下联 方式 。上联数据就是地面 S I TA 终端 站的操作人员用上联格式 , 通过机载A CA R S 和 V H F 接 收 机 , 要 求 飞 机传输地面所需的报告 。下联数据是飞 机 自 动 按 下 联 格 式 , 通 过 机 载 A CA R S 和 V H F 发 射 机 , 将 数 据 报 告传输到地面站 , 或者是空勤人员将 某些信息要求或报告传输到地面 。以ACMS 软件的使用A CM S 软件大致分为四类 :用户应用软件 , 用于安装飞机 ,控制产生 A CM S 报告 ;分析读出软件 , 用于分析读出A CM S 数据报告 ;编辑软件 , 用于编辑用户应用 软件 ;其他地面支持软件 , 对 A CM S报告进行二次开发处理 。 前 三 类 软 件 多 数 由 A CM S 生 产厂家制作并提供 , 第四类软件包括相 关厂家提供的接口软件 , 或者是航空公司根据各部门需要的数据报告要求编辑的支持软件 。 用户应用软件是产生 A CM S 报告的关键 ,它需要装填在 D FDA U 上 ,软件 标识应当包括适用性、文件号、版本和软件航空工程与维修 1999/ 615发动机进行监控 , 实时对 A CM S限报告进行快速反应 ,如图 2 所示中表明 , 地面的工程技术人员在A CM S 超限报告后与空勤人员通据链几次交换信息 。在飞机还未基地时 ,地面已了解全部情况 ,为 故障提供了准确的依据 , 迅速做故准备 ,大大缩短了飞机的停场时2. 作为飞机排故的手段飞机各系统传输到 A CM S 核件的参数有 700 多个 , 维护人员显示组件可以很方便的调出各系图 2 A CM S 超限报告使用数据链进行反应有关数据 。例如 , 在飞机排故 、更号等内容 。分析读出软件有两种 。一是可以 读 出 A CM S 报 告 和 Q A R 数 据 的 软 件 , 称 为 飞 行 数 据 再 现 和 分 析 系 统 ( FL ID RA S) , 用 于 读 出 和 分 析 从 D FD M U 上取下的光盘数据 , 也可以 读出由 A CA R S 经 S I TA 站接收的数 据 。二是数据检索系统 (DD R S) ,它只能 读 出 由 D FDA U 获 取 的 A CM S 磁盘报告 。这个数据系统也可以和 GE 公司制作的发动机监控软件相配合产 生发动机性能趋势图 。编程软件有两种 ,一是用户可编程 的 ,二是用户可做少量修改的。可以编辑用 户应用软件的编程软件称为 A GS ,较为复 杂。修改软件称作 P RO GRA M MAB IL I2T Y ,它的使用非常方便 ,在任何一台 PC 机(386 以上) 上同时安装修改软件和所需 修改的用户应用软件即可。其他支持 A CM S 报告的软件 , 如 发动机监控软件 AD E P T , 是发动机生 产厂 家 提 供 的 与 A CM S 相 连 的 接 口 软件 , 可利用 A CM S 的数据编制出发 动机性能趋势图 。用户也可以编制飞 行员飞行操纵评判软件 , 利用 A CM S的数据对飞行员操纵进行监控 。统 (AD E P T) 。该系统获得原始数据的方式有两种 , 一是人工记录和传输方 式 ,二是自动采集和传输方式 。前一种 是飞行人员通过观察有关仪表指示 , 记录下发动机性能参数 , 航行后交地 面 发 动 机 监 控 人 员 手 工 输 入 到 AD E P T 系统中进行处理 。由于飞行人 员 和 地 面 输 入 人 员 主 观 和 客 观 的 因素 , 这种方式存在着仪表读数误差 、记录误差和输入误差 , 以及地面人工输 入工作量大等多种缺陷 。后一种是利 用 A CM S 自动采集的数据报告 , 通过 地面读出软件 DD R S 生成与 AD E P T 相符合的原始数据 , 然后输入 AD E P T 系统进行数据处理 , 形成发动机性能 趋势图 。这种处理的结果 ,能够克服人 工采集和输入数据的不足 , 提高发动 机性能监控工作的效率和可靠度 。除了对发动机性能趋势进行监控 外 , 也可以通过日常的监控数据对系 统进行检查和排故 。例如 ,某航空公司 B 737 飞行人员在空中 没 有 发 现 发 动 机性能超差现象 , 但是地面监控人员 在短 短 的 几 天 内 经 常 发 现 A CM S 数 据盘中出现发动机超限报告 , 显示发动机滑油压力低 。由于滑油压力低出现时间很短 , 大约 315 秒