馬雙云

摘 要：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)是現(xiàn)代民用飛機(jī)航電系統(tǒng)的重要組成部分，該文簡(jiǎn)要介紹了民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制周期，重點(diǎn)詳細(xì)介紹了機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制設(shè)計(jì)流程與方法，并提出了機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制流程模型，對(duì)于指導(dǎo)民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī) 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng) 研制 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：V241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0025-02

民用飛機(jī)的系統(tǒng)集成度逐步增強(qiáng)，使得民機(jī)的系統(tǒng)功能以及系統(tǒng)復(fù)雜度不斷提高，促使機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，成為民機(jī)飛機(jī)航電系統(tǒng)不可或缺的系統(tǒng)之一。根據(jù)ARINC 624-1機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控航線可更換單元，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行故障探測(cè)和處理、分析與整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)及時(shí)且準(zhǔn)確的故障報(bào)告與診斷，提高飛機(jī)的維護(hù)與維修效率，進(jìn)而降低航空公司的的維護(hù)成本。機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有以下目標(biāo)：（1）提供一個(gè)低成本且直觀的飛機(jī)維護(hù)界面，使用通用易懂的顯示信息，簡(jiǎn)化維護(hù)程序；（2）降低或減少地面支持設(shè)備的使用；（3）提供飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控，包括冗余狀態(tài)、超限狀態(tài)及性能監(jiān)控。

1 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研制周期

基于SAE ARP4754A，民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)從概念設(shè)計(jì)到合格審定一般經(jīng)歷概念階段、研制階段、生產(chǎn)/運(yùn)行階段等階段。其中，概念階段主要確定系統(tǒng)的性能與構(gòu)型，為系統(tǒng)研制的初級(jí)階段。研制階段在概念階段之后，為生產(chǎn)/運(yùn)行的實(shí)施做準(zhǔn)備，該文將重點(diǎn)描述系統(tǒng)的研制設(shè)計(jì)階段。

2 機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制設(shè)計(jì)流程

典型的系統(tǒng)研制是通過(guò)采用自上而下的和自下而上的方法并以迭代與并行的方式來(lái)進(jìn)行。依據(jù)SAE ARP4754A，將從自上而下的角度描述民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制流程模型，其示意圖如1所示。

民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制設(shè)計(jì)主要由三部分組成：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)研制計(jì)劃過(guò)程、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制過(guò)程和機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的完整過(guò)程，其最后將形成一系列的機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與文件。

機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)研制計(jì)劃過(guò)程定義系統(tǒng)研制活動(dòng)的完整周期過(guò)程，包括周期內(nèi)的各過(guò)程以及順序、反饋機(jī)制以及各過(guò)程轉(zhuǎn)換的內(nèi)在關(guān)聯(lián)；計(jì)劃過(guò)程還需定義每個(gè)研制過(guò)程的所有活動(dòng)所采用的方法和工具。

機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制過(guò)程包括飛機(jī)級(jí)功能研制為輸入、飛機(jī)功能分配到機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)的研制、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)需求分配到設(shè)備、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等多個(gè)過(guò)程，具體如下。

（1）飛機(jī)功能研制：系統(tǒng)研制的過(guò)程從飛機(jī)級(jí)的頂層功能定義開始，飛機(jī)級(jí)頂層功能的定義即為飛機(jī)功能的研制，其往往依據(jù)飛機(jī)自身的需求或者用戶需求，在飛機(jī)的飛行和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，為降低飛機(jī)的維護(hù)成本，與維護(hù)相關(guān)的飛機(jī)功能應(yīng)運(yùn)而生，如飛機(jī)具備支持維護(hù)功能等。

（2）飛機(jī)功能分配至機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)：飛機(jī)功能分配至機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)是指將飛機(jī)與維護(hù)相關(guān)功能以及與功能相關(guān)的需求分配到機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)，在分配的過(guò)程中需要定義輸入、執(zhí)行的過(guò)程和輸出、用戶操作等多方面的因素。為完成實(shí)現(xiàn)飛機(jī)支持維護(hù)功能，正如前言所述，機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)應(yīng)至少具備故障報(bào)告功能；在分配的過(guò)程中，機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)與其他飛機(jī)系統(tǒng)的接口也將以需求的形式定義出來(lái)。

（3）機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)的研制：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)旨在確立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和邊界，在此范圍內(nèi)，使得機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以滿足已建立的需求；在實(shí)際中，往往考慮多個(gè)候選系統(tǒng)架構(gòu)用于設(shè)計(jì)，可通過(guò)技術(shù)成熟度、設(shè)計(jì)實(shí)施難度、設(shè)計(jì)能力、經(jīng)濟(jì)性、以往經(jīng)驗(yàn)等多個(gè)因素進(jìn)行評(píng)估。除此之外，可通過(guò)系統(tǒng)功能和性能分析、初步系統(tǒng)安全性分析以及共因分析等方法對(duì)候選的機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的候選架構(gòu)進(jìn)行迭代式評(píng)估，用以確定在滿足機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能和飛機(jī)頂層安全性需求方面的可行性。

（4）機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)需求分配到設(shè)備：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的架構(gòu)確定和系統(tǒng)需求至設(shè)備需求的分配是緊密聯(lián)系且反復(fù)迭代的過(guò)程。每一次的迭代過(guò)程，系統(tǒng)需求到軟/硬件的分配過(guò)程將更加清晰。當(dāng)最終機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)滿足所有的需求時(shí)，分配過(guò)程即完成；機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)需求分配的最終輸出結(jié)果有：分配到機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)軟件/硬件的需求，軟/硬件的研制保證等級(jí)以及軟硬件集成需求。

（5）機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要包括機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)過(guò)程到系統(tǒng)軟/硬件過(guò)程的之間的信息流傳遞，系統(tǒng)設(shè)計(jì)/制造的過(guò)程應(yīng)與分配給機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)各軟/硬件的需求的可追溯性關(guān)系，機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)軟件與電子硬件的綜合與集成以及機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的綜合。

機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的完整過(guò)程體現(xiàn)了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)研制過(guò)程中的重要元素，這些元素包括安全性評(píng)估、研制保證等級(jí)分配、需求捕獲、需求確認(rèn)、構(gòu)型管理、過(guò)程保證以及合格審定等；除此之外，為確保機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制過(guò)程能滿足已確認(rèn)的需求，需進(jìn)行機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的驗(yàn)證，驗(yàn)證包括依驗(yàn)證計(jì)劃進(jìn)行的檢查、評(píng)審、分析與試驗(yàn)，驗(yàn)證過(guò)程確定預(yù)期的機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)功能已經(jīng)正確地得以實(shí)現(xiàn)、確定系統(tǒng)需求得以滿足以及確保系統(tǒng)的安全性分析有效。

3 結(jié)語(yǔ)

為降低航空公司的的運(yùn)行與維修成本，機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)在現(xiàn)代民機(jī)設(shè)計(jì)研制中扮演著重要角色，該文介紹了民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和研制周期，詳細(xì)地介紹了民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)研制設(shè)計(jì)流程與方法，包括了機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)研制計(jì)劃過(guò)程、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制過(guò)程和機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的完整過(guò)程等內(nèi)容，這對(duì)未來(lái)的民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的研制設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]ARINC624-1，DESIGN GUIDANCE FOR ONBOARD MAINTENANCE SYSTEM[Z].AERONAUTICAL RADIO，INC，1993.

[2]ARP4754A，GUIDELINES FOR DEVELOPMENT OF CIVIL AIRCRAFT AND SYSTEMS[Z].SAE Aerospace，2010.

[3]張潔婧.民用飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展與研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2009（2）：14-16，30.

[4]陳雯.飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（25）：77.