徐亞軍

（中國民用航空飛行學院航空工程學院 四川 廣漢 618307）

0 前言

機載維修設備的發(fā)展經(jīng)歷了從無到有，從模擬式到數(shù)字式，從分布式到集中式的發(fā)展，到下載已經(jīng)發(fā)展成為集故障診斷，故障隔離與飛機和發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控于一體的機載維護系統(tǒng)（Onboard Maintenance System——OMS）。

1 機載維護系統(tǒng)的功能特點

機載維護系統(tǒng)是由電子式中央警告監(jiān)控系統(tǒng)（Electronic Centralized Aircraft Monitoring system ——ECAM），數(shù)字式飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng) （the Digital Flight Data Recording System（DFDRS）） 飛機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) （Aircraft Condition Monitering System——ACMS） 和中央維護系統(tǒng)組合而成的一個綜合系統(tǒng)。 如圖1 所示。

圖1 機載維護系統(tǒng)的功能特點

正常使用時，ECAM 長期顯示飛機的正常參數(shù)，飛機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和DFDRS 長期記錄飛機系統(tǒng)參數(shù)。 當探測到飛機系統(tǒng)有不正常的情況時，ECAM 顯示不正常的參數(shù)或功能以及相關的警告， 中央維護系統(tǒng)記錄由各系統(tǒng)的BITE 探測到的故障信息，以故障報告的形式顯示給維護人員。 中央維護系統(tǒng)記錄還記錄由飛行警告計算機（Flight Warning Computer——FWC）產(chǎn)生的各種警告，以駕駛艙效應報告的形式顯示給維護人員。

如果飛機上安裝有飛機通訊尋址報告系統(tǒng)（Aircraft Communication Addressing Reporting System——ACARS），ACARS 可以將CMS 形成的維護報告和由ACMS 系統(tǒng)形成的飛機狀態(tài)參數(shù)和發(fā)動機狀態(tài)參數(shù)以數(shù)據(jù)鏈的形式發(fā)送到地面維護基地，形成飛機和發(fā)動機的遠程故障實時監(jiān)控診斷系統(tǒng)。 如果飛機上安裝有多功能磁盤驅(qū)動組件，則中央維護系統(tǒng)形成的報告和飛機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到的飛機和發(fā)動機數(shù)據(jù)可以下載下來，在普通計算機對特定的故障進行進一步的分析和研究，或研究故障的發(fā)展趨勢。

2 機載維護系統(tǒng)和不同類型的飛機系統(tǒng)的連接特點

機載維護系統(tǒng)的核心是中央維護系統(tǒng)（CMS），中心維護系統(tǒng)（CMS）通過中央維護計算機（Central Maintenance Computer——CMC）和飛機各系統(tǒng)的BITE 連接。在機載維護系統(tǒng)中，根據(jù)飛機各系統(tǒng)的能力，將飛機系統(tǒng)分為一類系統(tǒng)，二類系統(tǒng)和三類系統(tǒng)，CMC 與這三類系統(tǒng)與CMC 之間采取了不同的連接方式。 如圖2 所示。

飛機上的大多數(shù)系統(tǒng)都是一類系統(tǒng)。 一類系統(tǒng)可以存儲最后64 個飛行航段中發(fā)生的故障。一類系統(tǒng)與CMCs 之間的連接是雙向的， 通過ARINC429 輸出總線與CMC1 和CMC2連接, 向它們發(fā)送BITE 數(shù)據(jù)， 通過ARINC429 輸入總線和CMC1 連接，接收由CMC1 每隔120 毫秒發(fā)送的航段等信息。這樣的連接方式使維修人員自愛地面時能夠?qū)σ活愊到y(tǒng)及其組成部件作地面深度維修和交互式測試。

圖2 CMC 與不同類型飛機系統(tǒng)之間的連接特點

二類系統(tǒng)只記憶最后航段的故障， 二類系統(tǒng)通過ARINC429 輸出總線與CMC1 和CMC2 連接， 向它們發(fā)送BITE數(shù)據(jù)，CMC1 和CMC2 則通過離散信號向二類系統(tǒng)發(fā)送起始系統(tǒng)測試的請求。

三類系統(tǒng)是簡單系統(tǒng)， 與CMCs 之間僅通過兩個離散信號連接。 該類系統(tǒng)不能記憶故障信息，輸入的離散信號用于啟動系統(tǒng)的測試或?qū)ο到y(tǒng)進行復位，輸出的離散信號用于顯示系統(tǒng)正?；虿徽?。

3 CMC 對內(nèi)部故障和外部故障的處理特點

每個BITE 能夠區(qū)分內(nèi)部故障和外部故障。 內(nèi)部故障發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部， 外部故障是指本系統(tǒng)以外的組件發(fā)生的故障，但是，該組件的故障對本系統(tǒng)的工作產(chǎn)生了影響。 比如，迎角傳感器屬于大氣數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)的組成部件， 若該組件故障，對大氣數(shù)據(jù)計算機來說來說就是內(nèi)部故障。 大氣數(shù)據(jù)計算機將CMC 發(fā)送內(nèi)部故障的信息。 由于該組件故障后會影響到系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 工作，所以，對系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 來說該故障就是外部故障。 所以，系統(tǒng)A，系統(tǒng)B 和系統(tǒng)C 將向CMC 發(fā)送一個外部故障的信息。 如圖3所示。 這樣處理的目的是能夠?qū)⒐收蠚w到相應的系統(tǒng)，便于在地面進行深度維修和系統(tǒng)測試時準確地找到對應的工卡。

圖3 內(nèi)部故障和外部故障

4 CMC 對不同威脅程度故障的處理特點

根據(jù)系統(tǒng)的功能和故障對飛行安全的影響程度， CMC將故障分為一級故障，二級故障和三級故障。

一級故障是最嚴重的故障，該類故障對飛機目前的運行有直接影響， 要求根據(jù)最低設備清單 （the Minimum Equipment List （MEL）.）立刻對故障進行維修。 一級故障發(fā)生時，發(fā)動機/警告顯示器（Engine/Warning Display——EWD）上有警告信息， 主飛行顯示器和/或?qū)Ш斤@示器上和/或系統(tǒng)顯示器上警告旗。 駕駛艙內(nèi)有警告。

二級故障（Class 2 failures），該類故障不會對飛機目前的運行產(chǎn)生影響，但是，如果該故障再次發(fā)生，將會對飛機運行產(chǎn)生影響。 這類故障會在地面時，通過ECAM 報告出來。

三級故障，該類故障對飛行安全沒有影響，在下一次定檢之前都可以不進行維修。 這類故障不會顯示給飛行機組，它們可以無時間限制的保留下來。

5 系統(tǒng)BITE 的報告的特點

BITE 的報告只能在地面上才能獲得。這些報告會為維護操作提供一些補充的數(shù)據(jù)。 報告的類別是依照系統(tǒng)的類型和各個系統(tǒng)的維護需求的不同來劃分的。 這些報告都可以被打印出來，或者傳輸?shù)酱疟P上。

5.1 一類系統(tǒng)的BITE 報告的特點

一類系統(tǒng)的報告分為基本的和選裝的。 其基本的包含：最后航段報告、之前航段報告、地面報告、測試、航線可更換組件標識符、排故數(shù)據(jù)和三級故障。 選裝的有地面掃描和特殊數(shù)據(jù)兩類。

最后航段報告的作用是在地面顯示在最后一次飛行中系統(tǒng)的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)故障數(shù)據(jù)。 在這些故障數(shù)據(jù)中包含了故障LRU 的名稱、故障發(fā)生的時間、故障的等級（一級或二級）以及ATA 號。

之前航段報告的作用是在地面顯示出在之前64 個航段中出現(xiàn)的內(nèi)部和外部故障的信息。 它是之前飛行的最后航段報告的總結(jié)。 這些故障信息同樣也包含了故障LRU 的名稱、故障發(fā)生時間、故障等級（一級或二級）、ATA 號以及航段號（1 到64）。 飛機識別信息也會包含在報告的開頭。

排故數(shù)據(jù)是用來顯示故障的補充數(shù)據(jù)的。 該信息包含數(shù)據(jù)產(chǎn)生的日期和時間、故障出現(xiàn)時系統(tǒng)環(huán)境的快照、或計算機內(nèi)部參數(shù)、代碼生成的格式等（如飛機構(gòu)型、活門位置等）。

測試報告有兩個作用： 從MCDU 上開啟系統(tǒng)的測試、在MCDU 上顯示測試結(jié)果。 如果測試時間超過1 秒鐘，那么在屏幕中央會顯示TEST IN PROGRESS XXS，以告訴操作者所需等待的最多時間。 如果測試有故障，那么包含故障LRU 名稱、ATA 號和故障等級的故障信息將會被顯示出來。

5.2 二類系統(tǒng)BITE 報告的特點

與一類系統(tǒng)不同， 二類系統(tǒng)是沒有菜單模式的， 其在MCDU 上的顯示是通過CMC 來實現(xiàn)的（偽菜單模式）。 在操作者在MCDU 上選著了系統(tǒng)以后， 工作的CMC 會將所選的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示在MCDU 上。二類系統(tǒng)的報告的內(nèi)容與一類報告是相同的。 這些系統(tǒng)也有如下的功能：最后航段與地面報告、三級故障、測試和航線可更換組件標識符。

5.3 三類系統(tǒng)BITE 報告的特點

這類系統(tǒng)的功能只有測試和復位兩個。 對于該類系統(tǒng)也沒有菜單模式。 其在MCDU 上的顯示也是通過CMC 來實現(xiàn)的。

該類系統(tǒng)的功能實現(xiàn)方式與一類和二類是不同的。 無論是測試還是復位，其使用的數(shù)據(jù)都是在執(zhí)行完測試或復位后隨即產(chǎn)生的。這些數(shù)據(jù)時不被BITE 記錄的。在操作者選著了功能后，工作CMC 會開啟測試或復位功能，并在MCDU 上顯示出正確操作或故障的信息。

6 總結(jié)

現(xiàn)代飛機上機載維護系統(tǒng)的特點很多，功能也越來越強大和完善，正在向飛機監(jiān)控管理的方向發(fā)展。

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