民用飛機(jī)中央維護(hù)系統(tǒng)研究

摘要：中央維護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控航電系統(tǒng)和飛機(jī)其他系統(tǒng)中含有BIT/BITE的LRU的工作狀態(tài)，并能夠接收和存儲這些信息，并將這些信息進(jìn)行處理后，在多功能顯示器上顯示。維護(hù)人員通過對這些信息的分析，了解各系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)，以便于設(shè)備的維護(hù)和維修，減少延誤和取消的航班次數(shù)，同時降低飛機(jī)維護(hù)和維修的費用。

關(guān)鍵詞：中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS） 中央維護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用軟件 （CMSA） 航線可更換單元/模塊（LRU/LRM）

中圖分類號：V212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0110-01

隨著民用航空機(jī)載電子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提高。高集成度和小型化造成了潛在故障源的增加，而可設(shè)置的故障監(jiān)測點減少，降低了故障的診斷測試能力，從而對系統(tǒng)的制造、使用、安全和維護(hù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。實際上，很多系統(tǒng)的使用和維護(hù)費用遠(yuǎn)超過制造費用。最大化系統(tǒng)維護(hù)的方便性和最優(yōu)化系統(tǒng)的性能往往是兩個矛盾的目標(biāo)。

目前，在航空公司的競爭中，維修工程得到越來越高的重視。機(jī)載維護(hù)使得飛機(jī)在航線服務(wù)中的維修更加方便快捷，故障隔離的功能可以幫助地面維修人員更加快速有效的對飛機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)和故障檢測，從而提高飛機(jī)服務(wù)效率，降低維修成本。

中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）作為機(jī)載維護(hù)功能的一種工具，采用統(tǒng)一的人機(jī)接口，為地面維修人員提供自動的故障和維修信息的顯示，簡化了維修程序，節(jié)省了飛機(jī)和設(shè)備的維修成本，從而減少了飛機(jī)的運營成本。

1 中央維護(hù)系統(tǒng)概述

中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）從航電和非航電系統(tǒng)指定的部件中采集數(shù)據(jù)。這些指定部件包括航線可更換單元（LRU），航線可更換模塊（LRM）或功能模塊，這些指定部件向維護(hù)系統(tǒng)提供該部件有關(guān)工作狀態(tài)、故障或構(gòu)型方面的數(shù)據(jù)信息。這些數(shù)據(jù)信息可通過多功能顯示器顯示，也可通過機(jī)載打印機(jī)打印、通信數(shù)據(jù)鏈路下傳、便攜式維護(hù)計算機(jī)下載數(shù)據(jù)。這些指定部件直接或間接地向中央維護(hù)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

中央維護(hù)系統(tǒng)能夠簡化維護(hù)過程，提高維護(hù)人員的工作效率，主要表現(xiàn)以下幾個方面。

1）提高維護(hù)效率；

2）降低總的維護(hù)費用；

3）簡化維護(hù)步驟和系統(tǒng)維護(hù)人員的培訓(xùn)。

2 中央維護(hù)系統(tǒng)功能描述

中央維護(hù)系統(tǒng)能夠提供一個控制和顯示飛機(jī)的各個系統(tǒng)的維護(hù)數(shù)據(jù)的方式。此外，為了確認(rèn)并隔離由LRU報告的故障，中央維護(hù)系統(tǒng)可以通過運行LRU的測試和調(diào)整的功能確認(rèn)并隔離故障，而不需要安裝專有的測試設(shè)備到飛機(jī)上。中央維護(hù)系統(tǒng)可以存儲發(fā)動機(jī)趨勢、超限和生命周期數(shù)據(jù)，也可以訪問構(gòu)型信息數(shù)據(jù)庫，或把LRU上記載的故障信息下載非易失性存儲器中。中央維護(hù)系統(tǒng)能夠提供分析故障的幫助頁面，并且能夠進(jìn)入存儲維護(hù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。

1）中央維護(hù)系統(tǒng)功能主要有：

2）監(jiān)測飛機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)和故障；

3）LRU診斷信息和系統(tǒng)參數(shù)顯示；

4）LRU故障數(shù)據(jù)和LRU構(gòu)型信息；

提供輔助維護(hù)信息。

3 ARINC604規(guī)范介紹

ARINC 604規(guī)范“機(jī)內(nèi)測試設(shè)備的設(shè)計和使用指導(dǎo)”是一個工業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，常常被作為飛機(jī)維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計的一個規(guī)范。它具體描述了BIT/BITE的定義，提供設(shè)計LRU的BIT/BITE時的基準(zhǔn)，也描述了中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）的概念，定義了中央維護(hù)系統(tǒng)和提供維護(hù)信息的LRU接口之間的協(xié)議。

中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）是一個基于分布式概念的系統(tǒng)。帶有BIT/BITE的LRU探測到硬、軟件故障狀態(tài)和影響正常運行性能的通信丟失的故障。這些故障指示存儲在LRU內(nèi)部的存儲器上，用來協(xié)助進(jìn)行車間維修，也可以通過飛機(jī)的常用接口報告給中央維護(hù)系統(tǒng)，以便于進(jìn)行航線維修。中央維護(hù)系統(tǒng)可以通過使用診斷方程確認(rèn)故障，并將故障發(fā)生的起因隔離到單個的LRU或接口。中央維護(hù)系統(tǒng)可以將儲存故障和維護(hù)數(shù)據(jù)在機(jī)載數(shù)據(jù)庫中，以便于幫助維護(hù)人員診斷飛機(jī)系統(tǒng)的故障。

中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）提供一個從駕駛艙到單個LRU的BITE的存取通道。中央維護(hù)系統(tǒng)的作用就是存儲故障數(shù)據(jù)，將故障數(shù)據(jù)顯示給維護(hù)人員，同時通過運行診斷測試來協(xié)助維護(hù)人員解決故障問題。

ARINC 604 規(guī)范通常用于中央維護(hù)系統(tǒng)和LRU之間，以下是此協(xié)議的一些普遍用法：

1）運行LRU 自測試或調(diào)整

中央維護(hù)系統(tǒng)（CMS）具有啟動LRU的自測試或調(diào)整的功能，并能通過多功能顯示器（MFD）顯示此信息給操作人員。此頁面能夠顯示格式化文本、選項和一個空的純文本區(qū)域。當(dāng)選擇了一個在CMS顯示頁上的選項，CMS將發(fā)出一個有關(guān)此選項（由LRU供應(yīng)商定義）的相關(guān)命令給LRU，那么LRU將響應(yīng)此命令并在一個新的頁面上給出回復(fù)信息，同時以LRU的狀態(tài)信息將更新在空的純文本區(qū)域。

2）LRU構(gòu)型數(shù)據(jù)庫

3）LRU維護(hù)數(shù)據(jù)

中央維護(hù)系統(tǒng)支持ARINC 604規(guī)范的兩種不同模式：交互模式和自動模式。

3.1 交互模式

為提供信息和執(zhí)行操作試驗，操作者通過ARINC 429命令/應(yīng)答協(xié)議提供故障顯示系統(tǒng)查詢和命令的模式。交互模式可以在LRU運行測試和調(diào)試、進(jìn)入LRU構(gòu)型數(shù)據(jù)庫、下載LRU數(shù)據(jù)的情況時使用。

交互模式信息組成：

1）來自CMSA包括設(shè)備代號和目標(biāo)LRU的SDI以及7位命令代碼的命令字 （標(biāo)簽227）（菜單請求，上/下頁，返回，等等）；

2）LRU到故障顯示系統(tǒng)使用自動數(shù)據(jù)信息格式的故障響應(yīng)；

3.2 自動模式

為提供運行狀態(tài)和總線操作再確認(rèn)功能，LRU在沒有收到請求時通過ARINC 429廣播協(xié)議傳送故障數(shù)據(jù)到故障顯示系統(tǒng)的模式（默認(rèn)模式）。自動模式只能在LRU運行測試和調(diào)試時使用。

自動模式數(shù)據(jù)信息由一組使用包括以下信息的ARINC 356標(biāo)簽故障報告組成：

1）包含STX的起始字，塊字?jǐn)?shù)；

2）包含任何故障記錄的中間字；

3）包含ETX的結(jié)束字。

4 結(jié)語

中央維護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為飛機(jī)系統(tǒng)的一個重要組成部分。該系統(tǒng)可以幫助機(jī)組人員和維護(hù)人員進(jìn)行故障診斷，監(jiān)控機(jī)上設(shè)備的狀態(tài)，提高飛機(jī)的可靠性和維護(hù)性。

參考文獻(xiàn)

[1] ARINC CHARACTERISTIC 624-1 DESIGN GUIDANCE FOR ONBOARD MAINTENANCE SYSTEM.AUGUST 30，1993.

[2] ARINC REPORT 604-1 GUIDANCE FOR DESIGN AND USE OF BUILT-IN TEST EQUIPMENT.OCTOBER 31，1988.