飞行品质监控-大作业

摘要 随着我国民航事业的不断发展 人们越来越多的选择乘坐飞机出行 大量新航 线开通 十二五规划中更是对未来五年民航发展增加了推动力 飞行员数量也 随之增加 飞行安全是各个航空公司的立身之本 受过良好教育的飞行员是飞 行安全的重要保障 民航局在 1997 年就开始要求各航空公司在飞机上加装 QAR 飞行数据快速译码系统 以监控飞行品质 分析和发现飞行员在航班飞 行中存在的技术问题 飞行事故记录表明 大量的事故和事故征侯是由于飞行员的错误造成的 而飞 行员出行的错误 首先是由于缺乏飞行准备 缺乏足够的训练 不能在适当时 候作出正确的选择 QAR 简介 QAR 是 Quick Access Recorder 快速取记录器 的缩写 与飞行数据记录器 FDR 黑匣子 有不同的工作原理 通过存储介质 3 英寸可擦可写试光盘或 PCCIA 存贮卡连续记录飞机运行期间 从发动机启动到停车全过程 的全部机 型指定参数 不同的机型和批次有不同的参数 这些参数的记录数量和格式应 该满足 FAA 和 JAA 指令性记录参数要求和飞机生产厂家的要求和限制 QAR 按 照国际标准规范记录飞行数据在光盘和 PC 卡上 这些光盘和 PC 卡很容易拆装 和下载 供地面译码分析使用 QAR 记录容量比黑匣子记录容量更大 可以记 录事件达到 100 飞行小时以上 而现阶段黑匣子容量只能记录 25 飞行小时 因为飞行品质监控与奥尽可能大的数据量和尽可能多的参数 并且要求这些数 据有方便的存取性能 而 QAR 具有这两个方面的优势 即记录容量大 便于下 载 所以 QAR 数据下载和译码 或数据分析 被用来对飞行品质进行监控 但目前世界各航空公司已广泛借助 QAR 系统记录数据并开展了 飞行质量操作 保证计划 即 FOQA 计划 按照 FSF 安全安全基金会 的定义 FOQA 是一个 可以获取并分析飞机在航行过程中飞行数据记录器记录下来的飞行数据 从而 提高飞行操作性的安全性 以改善飞行机组的操作能力 以及飞机运作和设计 的项目 由 FOQA 计划定义可知 要实施计划必须对飞行数据进行译码还原 得到方便利用的工程数据 研究的目的和意义 安全是民航永恒的话题 没有安全就没有效益 更谈不上发展 这在民航上下 早已形成共识 据统计 70 以上的飞行等级事故是由认为原因操纵造成的 如何根本上对飞行员的飞行技术 操作品质实施监控的管理 各公司首先想到 的是注入科技 运用先进的管理手段全方位的实施监控 分析和管理 飞行品 质监控设备组建作为机载设备 已在美国 欧洲等西方国家运用了很长时间 飞行品质监控是航空公司对安全管理的重要基础工作 但航空公司过去只能依 赖飞行员的主管感觉和飞行记录仪 黑匣子 的数据进行人工解读 从而了解 飞机的运行状态 为了克服飞行员描述的主观性以及人工解读数据低效率 从 20 世纪 70 年代起 欧洲和亚洲主要航空公司着手开发应用软件 以检测在飞 机运行 飞机维修和发动机性能监控方面的超限时事件及发展趋势 1997 年 民航总局要求所有运输机加装 QAR 设备 并对每个航班实施监控 对监控数据 进行分析 为保证安全 加快飞行安全 加强飞行员的飞行品质提供了重要的 而有效的科学手段 国外研究现状 世界发达国家对飞行数据的应用非常重视 从 70 年代就开始投入大量的人力 和资金研制各种飞行数据应用系统 飞行数据广泛应用于日常监控工作中 起 到了明显的效果 据统计 美国的飞行事故率从 1950 年的万时率 3 6 降到了 1995 年的 0 15 如美国的 SimAuthor 公司的 FlightViz 飞行数据模拟再现软件 国内研究现状 飞行品质监控在中国民航作为一个比较新兴的课题 起步晚 进步快 步子大 是主要的特点 虽然已经在民航届广泛应用 但还存在了很多问题 近年来 随着民航局一些列指令性文件的下发 以 QAR 译码为基础的飞行品质监控工作 已愈加受到各运输航空公司的高度重视并已建立相应的软硬件系统 成为 安 全防范关口前移 的一个重要乃至基本的手段 但在具体工作中 个案调查多 趋势分析少 从管理角度看 虽然这对加强个案追踪与分析十分必要 但飞行 品质的工作重点 在于从趋势分析中找出飞行操纵误区或具有倾向性的问题 更在于对安全形式的总体把握 对此 民航业内已有共识 在民航局和各航空公司的共同努力下 QAR 工作已打下了一个良好的基础 但 也反应出来一些问题 比如 QAR 投资居高不下 例如 加装一套 QAR 投资是 20 多万 在配置相应的 QAR 数据处理系统要花 50 200 万元 较大的航空公司 飞机机型比较多 要建立自己完整的译码站 需要投资几百万元 甚至上千万 元 所有航空公司是否有必要都从国外巨资购买译码系统 是值得考证的 在 不违反知识产权前提下充分共享每一套译码系统 应该引起民航局和航空公司 的高度重视 实际上译码系统是可以为中国民航共享的 还有译码软件是厂家 免费提供的项目 普遍存在的 QAR 数据采集率低 也是一个困扰飞行品质监 控的技术难题 QAR 故障 数据丢失给 QAR 监控工作带来很大阻碍 使航空公 司难以完成民航局民航局关于 两个 100 的 QAR 工作要求 如果以一家航 空公司自己的能力解决这样的一些问题 是难以完成的 要解决以上这些问题 建立一个 QAR 信息共享平台显得相当必要 而要建立这样的信息平台 民航局 特别是民航局航安办将起到决定性的作用 总体来看 在飞行品质监控应用方面 国外起步早 技术已经比较成熟 种类 也比较齐全 反观我国民航 要加强学习的地方很多 目前正在加大研究方面 的人力和财力投入 我国飞行品质监控的应用现状 QAR 在我国民航的应用和发展情况 我国对 QAR 数据分析和应用系统的研究生还处于初级 摸索的阶段 利用 QAR 数段实施对飞机状态的监控作为一个新兴的课题 还有待进一步发展和完善 QAR 设备记录的数据 必须经过一定的处理 才能实现状态监控 故障诊断等 方面的作用 为此必须经过一定的处理 才能实现状态的监控 故障诊断等方 面的作用 为此 必须对 QAR 设备及相应地面下载 分析设备和对 QAR 译码 和转换软件开发的投入 使其更好的发挥作用 按照民航局的要求 到 1998 年底全国大多数航空公司的商用飞机都已经加装 了快速存取记录设备 QAR 并配置了相应的地面 QAR 数据处理译码系统的硬件 和软件 QAR 数据译码系统主要用来对飞行品质进行监控 通过评估和采取相 应的措施 促进飞行技术的提高 保证飞行安全 按照民航局两个 100 100 安装 QAR 对所有飞行进行 100 监控 的要求 从 1999 年 飞行品质监控工作正式在全民航系统广泛开展 为了防范各航空公司飞行品质监控工作 民航局专门制定了一项科学 有效的 技术手段 其监控结果是飞行技术检查 飞机维修 安全评估和不安全事件调 查的重要依据 它的主要目的是及时发现机组操作 发动机工作状况以及航空 器性能等方面存在的问题 分析查找原因 掌握安全动态 采取针对性措施 消除隐患 确保飞行安全 从最早开展飞行品质监控的工作的几家航空公司的经验来看 QAR 工作为航空 公司飞行技术评估工作和航空工作提供了巨大的信息技术资源 发挥了明显的 作用 仅以荣获 2000 年度航空安全金鹏杯的中国西南航空公司为例 西南航 在运用 QAR 技术上投资大 行动早 受益也非常明显 自 1998 年 9 月以来西 南航利用 QAR 系统共译码 75600 多个航段 下发 QAR 译码信息简报 82 期 发现带领向性的飞行操作问题近 200 个 从总体译码情况来看 QAR 系统以其对 航班飞行情况真实客观的反应 为纠正飞行员的不正规技术操作 监控飞机运 行质量 发现和排除疑难故障以及为管理层进行安全决策提供了有力的技术支 持 大大提高了航班质量和安全运行水平 我们某些航空公司飞行品质监控实施情况 在现实工作中 飞行监控还存在着很多漏洞 就像文章在介绍品质监控工作流 程中所提到的一些 在经过多方面的修正后 能后获得比较准确的超限信息 正由于飞行品质监控的最终目的是超限事件的获取 通过分析超限事件来进行 预警管理 例如 国内某航空公司在简历 QAR 管理制度的情况下 特别制定了主动报告豁 免处罚或减轻处罚原则 针对监控发现的超限事件公司采取主动报告豁免处罚 和减轻处罚原则 飞行员的飞行技术是保证飞行安全的关键因素 而飞行品质 监控就是要及时发现飞行员存在的技术缺陷 并通过补充训练等手段帮助其提 高飞行技术 如歌对于出现的技术问题采取严厉处罚措施 让广大飞行员产生 抵触心理 每天带着情绪飞行 对于飞行会极为不利 因此 公司对凡属于技 术原因又能主动报告的人员 均予以豁免 几年来 在飞那行品质监控工作方 面取得了长足的进步 并取得了显著的成绩 据调查 目前国内有些航空公司对超限事件的成因分析过于简单 对超限事件 的发展趋势停留在对统计图表直观估计状态 这是国内某航空公司某一年的飞 行品质监控趋势图 由图可以看出 该公司在这一年的飞行品质监控工作是做的很差的 它的预警 管理工作做的不好 做的好的飞行品质监控趋势图它的走势应该是从高走向低 或是在低水平保持 飞行品质监控的管理目标是 杜绝违章 违规事件 保证三级超限事件不连续 三个月呈上升趋势 保证普遍存在的技术因素超限事件呈下降趋势 保证严重 影响安全和服务质量的超限事件发生率不超过千分之二 为实现目标管理目标 一些航空公司安委会领导下 负责公司的品质监控管理工作 定期对品质监控 情况进行技术分析 研讨和讲评 制定阶段性的改进目标和具体措施 督促公 司技术研讨小组制定相应的教学计划 由飞行部组织实施 目的在于解决飞行 品质业务理论素质 统一飞行程序 增强特殊情况下的应变能力 飞行品质监控的数据处理系统 飞行品质监控的数据处理就是记录飞行数据 对其译码转换 下载或传输到终 端 对其分析利用或应用于某一方面的整个过程 其基本的处理流程 如图 如图 各种信号源把参数传送给数字式飞行数据采集组建 DFDAU DFDAU 把 这些模拟信号 数字信号 离散信号全部转换成 ARINC429 格式编码 再送至 数字式飞行数据记录器 DFDR 或快速存取记录器 QAR 记录器再以 ARINC747 格式记录到不同的载体上 同时 DFDAU 还把数据传送给数据管理组建 DMU 它通过寻址报告系统 ACARS 由通讯系统 高频或甚高频 传输地面 SITA 或 ARUNC 网络 再由航空公司计算机接受 这样 即使飞机还在航路上 飞行 地面人员耶可以通过计算机了解飞机的状态和故障 并及时加以分析利 用 飞行数据的译码系统 飞行数据记录器将飞机有关的飞行状态参数和发动机状态参数用特殊的编码格 式记录下来 但记录的知识一个过程 变成工程单位的数据 即恢复原始数据 然后利用诸如仪表 航迹 曲线 表格 三维动态等多种方式再现数据并提供 国家适航管理部门及技术专家使用以便达到应用目的 这一系列过程都离不开 对所记录的飞行数据的译码工作 地面数据分析系统 国内各大航空公司大多采用外国的数据分析软件 有英国的 FDC 公司的 GRAF 数据分析软件 美国 Teledyne 公司的 FLIDRAS 数据分析软件 和 SFIM 公司的 AGS 软件 空客的 LOMS 软件等 这些分析软件都采用相同的 QAR 记录数据 在自己的数据分析平台上作出各种形式的飞行品质报告 超限报告 飞机发动 机性能维护工作 基本可以满足航空公司的需要 但地面数据分析系统的发展 非常快 国外各公司的软件不断升级 更多用途和功能的推出 特别是仪表显 示 三位飞行仿真回放等新功能将用于飞行品质监控和分析中 目前国内一些航空公司叶子啊根据自己公司的需要自行研制开发出一些优秀的 数据分析软件 比如国航重庆分公司研制和开发了一些列 QAR 和 FDR 译码软 件 已通过了民航局的技术鉴定 这些软件再飞行技术评估 航安监控 飞机 维护等方面一直发挥着巨大作用 总结与期望 QAR 在民航的使用 已经为航空公司的安全做出了重要的贡献 虽然主要是用 在飞行品质监控工作上 但总体上是发展的 上升的阶段 已经在航空公司的 飞行品质监控工作方面取得了很大的成效 使用 QAR 进行飞行品质监控的航空 公司 其飞行队伍的飞行品质有了明显的提高 航空安全得到了更有利的保障 从预警管理角度来看 飞行品质有了明显的提高 航空安全得到了更有利的保 障 从预警管理角度来看 飞行品质监控有助于飞机运行状态和操纵人行为进 行检测 识别和诊断 并及时报警和采取预控对策 对操纵人行为的诊断 是 提供操纵人行为失误 对超限事件的发生趋势的预测 有利于飞行安全预警与 预控管理 防患于未然 但是要把取得的成绩巩固保持下去 继续提高航空公 司飞行队伍的飞行水平 提高航空安全级别 还需要