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        飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)解析

        2020-09-10 18:23:52褚迪
        內(nèi)燃機(jī)與配件 2020年3期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)處理

        褚迪

        摘要:飛機(jī)事故引發(fā)后果較為嚴(yán)重,會(huì)造成重大安全傷亡。為降低飛機(jī)事故發(fā)生概率,保證飛機(jī)飛行安全性,飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控開始得到廣泛關(guān)注,監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、應(yīng)用技術(shù)也成為了行業(yè)學(xué)者研究重要內(nèi)容。通過對飛機(jī)數(shù)據(jù)重要性的分析,對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)相關(guān)內(nèi)容展開全面性探究,旨在提升飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控水平,保證飛機(jī)飛行平穩(wěn)性。

        關(guān)鍵詞:飛行數(shù)據(jù);飛機(jī)狀態(tài);數(shù)據(jù)處理;狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng);核心組件

        0 ?引言

        雖然現(xiàn)代飛機(jī)多具備中央維護(hù)系統(tǒng),但因?yàn)椴糠謧鹘y(tǒng)型飛機(jī)并沒有安裝集成中央維護(hù)系統(tǒng),在維護(hù)運(yùn)行方面存在一定弊端,存在著故障通報(bào)滯后性較為明顯的問題,會(huì)對地面故障診斷活動(dòng)開展形成限制,所以需要做好飛機(jī)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,以便依靠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及健康管理系統(tǒng),改善傳統(tǒng)型飛機(jī)維護(hù)所存在各項(xiàng)不足,保證民航飛機(jī)飛行安全性。在飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控中,飛行數(shù)據(jù)重要性極為突出,具體內(nèi)容如下:

        1 ?飛行數(shù)據(jù)重要性

        以飛行數(shù)據(jù)為依據(jù)實(shí)施飛行性能以及運(yùn)行狀態(tài)分析,是目前較為準(zhǔn)確且穩(wěn)妥的飛機(jī)監(jiān)控手段。在實(shí)施飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與管理過程中,飛機(jī)數(shù)據(jù)可起到以下幾個(gè)方面的作用:①為航空公司視情維修工作開展提供數(shù)據(jù)依據(jù);②對飛行員操作相關(guān)參數(shù)展開分析,對人員操作展開指導(dǎo),保證飛行質(zhì)量;③按照飛行數(shù)據(jù)總結(jié)飛行規(guī)律,及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)及其各項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)弊端,做好設(shè)計(jì)優(yōu)化與改進(jìn);④按照記錄試飛數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)故障與潛在隱患,消除隱患,保證飛機(jī)安全。正因?yàn)轱w行數(shù)據(jù)所具備的各項(xiàng)作用,在進(jìn)行飛機(jī)管理時(shí),可通過在飛機(jī)上安裝微機(jī)化以及傳感器等機(jī)載電子設(shè)備的方式,展開離散信號、模擬信號以及數(shù)字等信號收集,以便按照信號明確飛機(jī)操作以及系統(tǒng)運(yùn)行等具體情況,為后續(xù)工作開展提供指導(dǎo)與參考。

        2 ?飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

        飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要分為外圍設(shè)備、核心組件兩部分內(nèi)容。其中核心部件DFDAU內(nèi)部包含CPUZ、CPUI兩個(gè)微處理器,分別負(fù)責(zé)向DFDR、QAR、ACARS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。兩者對于直流模擬電壓信號、數(shù)字信號以及同步器交流模擬電壓等信號處理方式并不相同,以CPUZ為例。作為ACARS系統(tǒng)重要部件,CPUZ會(huì)在總線作用下,和大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)儀表等系統(tǒng)連接在一起,獲得各項(xiàng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并會(huì)在應(yīng)用軟件支持下,生成數(shù)據(jù)報(bào)告,通過顯示器、打印機(jī)等介質(zhì)完成報(bào)告發(fā)送,可達(dá)到對飛機(jī)狀態(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控的目標(biāo)。此種微處理器所接收的數(shù)據(jù)主要有離散量DSI、BNR以及BCD等幾種類型,其在總線上保持著二進(jìn)制碼形式,在接收到信號之后,處理器會(huì)按照數(shù)據(jù)類型運(yùn)用相應(yīng)轉(zhuǎn)換算法將信號轉(zhuǎn)換為字符流,以便在待發(fā)報(bào)告或應(yīng)用軟件觸發(fā)邏輯中對其展開應(yīng)用。

        系統(tǒng)報(bào)告產(chǎn)生形式主要有兩種:①按照地面系統(tǒng)數(shù)據(jù)要求,由CPZU從相應(yīng)設(shè)備中獲取所需數(shù)據(jù),并對其展開處理,形成ACARS報(bào)告;②根據(jù)用戶應(yīng)用軟件內(nèi)觸發(fā)邏輯,由CPUZ自動(dòng)發(fā)送報(bào)告。

        3 ?系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)

        3.1 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

        數(shù)據(jù)是系統(tǒng)基本信息單位,是實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)飛行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控的關(guān)鍵要素。運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)可對導(dǎo)航記錄、空調(diào)引氣以及液壓飛控等系統(tǒng)展開實(shí)時(shí)監(jiān)控,及時(shí)檢測到飛機(jī)存在隱性故障,以為故障處理指導(dǎo)以及飛行品質(zhì)提升提供可靠保障。在使用時(shí),只需將機(jī)載航跡跟蹤器硬件安裝在飛機(jī)上即可。在系統(tǒng)支持下,飛行員可拔打電話、發(fā)送短信,地面人員可運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器對飛機(jī)飛行展開全過程監(jiān)控,能夠利用機(jī)載子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù),形成信息報(bào)告,可為地面人員數(shù)據(jù)處理以及運(yùn)算任務(wù)開展提供真實(shí)數(shù)據(jù)依據(jù)。

        系統(tǒng)控制顯示單元主要負(fù)責(zé)顯示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)顯示,利用該單元可及時(shí)接受飛行指令,將飛機(jī)飛行狀態(tài)調(diào)整到最佳。而系統(tǒng)中的通信設(shè)備,會(huì)在飛機(jī)運(yùn)行過程中,接受通信衛(wèi)星數(shù)據(jù)。在各個(gè)機(jī)載子系統(tǒng)功能子單元的支持下,可保證地面與空中飛機(jī)的溝通暢通性。地面子系統(tǒng)會(huì)利用高頻通信利用,和空中飛行飛機(jī)展開數(shù)據(jù)通信,并會(huì)將所接收信號存入到通信數(shù)據(jù)網(wǎng)之內(nèi),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)中數(shù)據(jù)共享。各網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn),可通過通信協(xié)議方式展開數(shù)據(jù)交換。同時(shí)會(huì)在地面系統(tǒng)中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)飛機(jī)飛行日志等內(nèi)容處理,用戶終端可依托系統(tǒng)和飛行機(jī)組人員展開數(shù)據(jù)通信。

        3.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用

        3.2.1 MO磁光盤譯碼結(jié)果運(yùn)用

        運(yùn)用譯碼結(jié)果可實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)與飛行品質(zhì)的有效監(jiān)控。在此將以飛行品質(zhì)監(jiān)控為例。實(shí)施飛行品質(zhì)監(jiān)控時(shí),會(huì)按照數(shù)據(jù)分析結(jié)果,給出飛行員狀態(tài)評估報(bào)告以及飛行事件評估報(bào)告。著陸、起飛是反映飛行品質(zhì)重要階段,也是航空器最容易發(fā)生事故的階段。技術(shù)人員會(huì)通過對接地速度、飛機(jī)起飛距離以及起飛時(shí)間等內(nèi)容的監(jiān)控,結(jié)合空中飛行過程重要指標(biāo),展開數(shù)學(xué)模型建設(shè),并展開飛行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)對比分析,以便判定其是否處于界限值之內(nèi),確定事件類型,以便展開后續(xù)優(yōu)化處理。

        3.2.2 ACARS報(bào)告應(yīng)用

        雖然地面與飛機(jī)一直存在報(bào)文往來,但ACARS系統(tǒng)的運(yùn)用,可有效提升地空間傳送報(bào)文及時(shí)性以及準(zhǔn)確性。一方面,數(shù)據(jù)鏈在系統(tǒng)支持下,會(huì)在短時(shí)間以報(bào)文形式完成飛行信息傳輸,通信并不需要機(jī)組人員參與,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化傳輸;另一方面,ATC部門或地面運(yùn)行系統(tǒng),可在飛行任意時(shí)刻向ACARS系統(tǒng)發(fā)出請求,完成飛行數(shù)據(jù)收集,并將信息傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng)之中,能夠幫助地面人員掌握飛機(jī)飛行實(shí)時(shí)狀態(tài),并會(huì)針對潛在問題發(fā)出警告。

        系統(tǒng)應(yīng)用主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面:①傳送變更飛行計(jì)劃。在系統(tǒng)作用下,飛機(jī)在起飛之后可按照飛機(jī)起飛重量、離場時(shí)間等數(shù)據(jù),展開飛行計(jì)劃計(jì)算,獲得更新航路信息以及飛行計(jì)劃,并會(huì)通過系統(tǒng)生成報(bào)告,將信息傳輸給飛機(jī);②重量傳送與信息平衡,根據(jù)報(bào)告內(nèi)容,人員無需在登機(jī)門處長期等待,可為民眾創(chuàng)造出一個(gè)更加理想的登記體驗(yàn),保證登機(jī)門、飛機(jī)以及機(jī)組利用率,做好平衡與重量數(shù)據(jù)傳輸;③監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)可對發(fā)動(dòng)機(jī)基本情況展開全面監(jiān)控,及時(shí)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)功率、溫度以及轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù),可方便對發(fā)動(dòng)機(jī)性能趨勢實(shí)施控制。在報(bào)告支持下,公司維修部門可通過對報(bào)告內(nèi)容的解讀,對數(shù)據(jù)展開深層次分析,并將反饋結(jié)果直接傳輸給機(jī)組人員,能夠?yàn)轭A(yù)防性維修工作開展提供可靠保障,有效消除各項(xiàng)不安全問題。

        3.3 應(yīng)用比較分析

        MO磁光盤所記錄的飛行參數(shù)種類相對較多,且具有時(shí)間連續(xù)、數(shù)量較大的特征,譯碼得到結(jié)果是航班完整性信息,可將航班飛行真實(shí)情況直觀呈現(xiàn)出來。對譯碼結(jié)果展開分析應(yīng)用,具有較高廣泛性以及可靠性。此種應(yīng)用同時(shí)也存在著一定不足,即飛行數(shù)據(jù)分析應(yīng)用存在一定滯后性,需要在航后展開,無法及時(shí)給出反饋結(jié)果。

        ACARS報(bào)告可實(shí)現(xiàn)空中與地面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,可有效增強(qiáng)機(jī)組人員和地面人員間的聯(lián)系緊密度。自動(dòng)化處理技術(shù),可有效減輕機(jī)組人員工作負(fù)擔(dān),保證飛行安全性,在飛機(jī)出現(xiàn)問題時(shí),會(huì)及時(shí)做出反饋,以便相關(guān)人員展開反應(yīng)與處理。但應(yīng)用卻存在著傳送參數(shù)有限以及時(shí)間連續(xù)性不強(qiáng)等方面的問題,無法實(shí)現(xiàn)對飛行全過程的全面監(jiān)控。

        鑒于此會(huì)通過兩種系統(tǒng)共同使用的方式,彌補(bǔ)兩套系統(tǒng)之間不足與缺陷,以便為航空公司帶來更加全面、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

        4 ?結(jié)束語

        通過本文對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控相關(guān)內(nèi)容的闡述,使我們對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理有了更加清晰的認(rèn)知。鑒于飛行數(shù)據(jù)重要性,航空公司應(yīng)加大對飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究力度,應(yīng)在明確系統(tǒng)基本情況的基礎(chǔ)上,對數(shù)據(jù)處理以及應(yīng)用展開全面性分析,掌握數(shù)據(jù)具體運(yùn)用方式,實(shí)現(xiàn)理想化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用模式,確保系統(tǒng)可以在飛機(jī)飛行狀態(tài)監(jiān)控中發(fā)揮出更大的作用,進(jìn)而達(dá)到理想化飛機(jī)飛行監(jiān)控管理效果,為每一航班安全運(yùn)行提供有利支持,以為廣大乘客創(chuàng)造出更加安全、舒適的飛機(jī)乘坐體驗(yàn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]程科.飛機(jī)操縱系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)測方法研究[D].南京航空航天大學(xué),2014.

        [2]王旭輝.飛機(jī)飛行安全實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京航空航天大學(xué),2008.

        [3]郭勇冠,鄭金娟.飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國機(jī)械,2015(10):58-59.

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