飛機狀態監控系統的數據處理與應用技術解析

褚迪

摘要：飛機事故引發后果較為嚴重，會造成重大安全傷亡。為降低飛機事故發生概率，保證飛機飛行安全性，飛機狀態監控開始得到廣泛關注，監控系統數據處理、應用技術也成為了行業學者研究重要內容。通過對飛機數據重要性的分析，對飛機狀態監控系統數據處理與應用技術相關內容展開全面性探究，旨在提升飛機狀態監控水平，保證飛機飛行平穩性。

關鍵詞：飛行數據;飛機狀態;數據處理;狀態監控系統;核心組件

0 ?引言

雖然現代飛機多具備中央維護系統，但因為部分傳統型飛機并沒有安裝集成中央維護系統，在維護運行方面存在一定弊端，存在著故障通報滯后性較為明顯的問題，會對地面故障診斷活動開展形成限制，所以需要做好飛機狀態實時監控，以便依靠實時數據以及健康管理系統，改善傳統型飛機維護所存在各項不足，保證民航飛機飛行安全性。在飛機狀態監控中，飛行數據重要性極為突出，具體內容如下：

1 ?飛行數據重要性

以飛行數據為依據實施飛行性能以及運行狀態分析，是目前較為準確且穩妥的飛機監控手段。在實施飛機狀態監測與管理過程中，飛機數據可起到以下幾個方面的作用：①為航空公司視情維修工作開展提供數據依據;②對飛行員操作相關參數展開分析，對人員操作展開指導，保證飛行質量;③按照飛行數據總結飛行規律，及時發現飛機及其各項系統設計弊端，做好設計優化與改進;④按照記錄試飛數據，發現故障與潛在隱患，消除隱患，保證飛機安全。正因為飛行數據所具備的各項作用，在進行飛機管理時，可通過在飛機上安裝微機化以及傳感器等機載電子設備的方式，展開離散信號、模擬信號以及數字等信號收集，以便按照信號明確飛機操作以及系統運行等具體情況，為后續工作開展提供指導與參考。

2 ?飛機狀態監控系統

飛機狀態監控系統主要分為外圍設備、核心組件兩部分內容。其中核心部件DFDAU內部包含CPUZ、CPUI兩個微處理器，分別負責向DFDR、QAR、ACARS系統提供數據。兩者對于直流模擬電壓信號、數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系統重要部件，CPUZ會在總線作用下，和大氣數據計算機、發動機儀表等系統連接在一起，獲得各項系統實時數據，并會在應用軟件支持下，生成數據報告，通過顯示器、打印機等介質完成報告發送，可達到對飛機狀態實施實時監控的目標。此種微處理器所接收的數據主要有離散量DSI、BNR以及BCD等幾種類型，其在總線上保持著二進制碼形式，在接收到信號之后，處理器會按照數據類型運用相應轉換算法將信號轉換為字符流，以便在待發報告或應用軟件觸發邏輯中對其展開應用。

系統報告產生形式主要有兩種：①按照地面系統數據要求，由CPZU從相應設備中獲取所需數據，并對其展開處理，形成ACARS報告;②根據用戶應用軟件內觸發邏輯，由CPUZ自動發送報告。

3 ?系統數據處理與應用技術

3.1 數據處理技術

數據是系統基本信息單位，是實現對飛機飛行狀態實施監控的關鍵要素。運用監控系統可對導航記錄、空調引氣以及液壓飛控等系統展開實時監控，及時檢測到飛機存在隱性故障，以為故障處理指導以及飛行品質提升提供可靠保障。在使用時，只需將機載航跡跟蹤器硬件安裝在飛機上即可。在系統支持下，飛行員可拔打電話、發送短信，地面人員可運用網絡瀏覽器對飛機飛行展開全過程監控，能夠利用機載子系統收集數據，形成信息報告，可為地面人員數據處理以及運算任務開展提供真實數據依據。

系統控制顯示單元主要負責顯示數據庫系統內數據顯示，利用該單元可及時接受飛行指令，將飛機飛行狀態調整到最佳。而系統中的通信設備，會在飛機運行過程中，接受通信衛星數據。在各個機載子系統功能子單元的支持下，可保證地面與空中飛機的溝通暢通性。地面子系統會利用高頻通信利用，和空中飛行飛機展開數據通信，并會將所接收信號存入到通信數據網之內，進而實現數據網中數據共享。各網絡中節點，可通過通信協議方式展開數據交換。同時會在地面系統中設置網絡通信管理系統，主要負責飛機飛行日志等內容處理，用戶終端可依托系統和飛行機組人員展開數據通信。

3.2 數據應用

3.2.1 MO磁光盤譯碼結果運用

運用譯碼結果可實現對發動機狀態與飛行品質的有效監控。在此將以飛行品質監控為例。實施飛行品質監控時，會按照數據分析結果，給出飛行員狀態評估報告以及飛行事件評估報告。著陸、起飛是反映飛行品質重要階段，也是航空器最容易發生事故的階段。技術人員會通過對接地速度、飛機起飛距離以及起飛時間等內容的監控，結合空中飛行過程重要指標，展開數學模型建設，并展開飛行標準數據庫時間標準對比分析，以便判定其是否處于界限值之內，確定事件類型，以便展開后續優化處理。

3.2.2 ACARS報告應用

雖然地面與飛機一直存在報文往來，但ACARS系統的運用，可有效提升地空間傳送報文及時性以及準確性。一方面，數據鏈在系統支持下，會在短時間以報文形式完成飛行信息傳輸，通信并不需要機組人員參與，可實現自動化傳輸;另一方面，ATC部門或地面運行系統，可在飛行任意時刻向ACARS系統發出請求，完成飛行數據收集，并將信息傳輸到地面系統之中，能夠幫助地面人員掌握飛機飛行實時狀態，并會針對潛在問題發出警告。

系統應用主要體現在幾個方面：①傳送變更飛行計劃。在系統作用下，飛機在起飛之后可按照飛機起飛重量、離場時間等數據，展開飛行計劃計算，獲得更新航路信息以及飛行計劃，并會通過系統生成報告，將信息傳輸給飛機;②重量傳送與信息平衡，根據報告內容，人員無需在登機門處長期等待，可為民眾創造出一個更加理想的登記體驗，保證登機門、飛機以及機組利用率，做好平衡與重量數據傳輸;③監控發動機狀態。監控系統可對發動機基本情況展開全面監控，及時獲取發動機功率、溫度以及轉矩等數據，可方便對發動機性能趨勢實施控制。在報告支持下，公司維修部門可通過對報告內容的解讀，對數據展開深層次分析，并將反饋結果直接傳輸給機組人員，能夠為預防性維修工作開展提供可靠保障，有效消除各項不安全問題。

3.3 應用比較分析

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

ACARS報告可實現空中與地面的實時數據傳輸，可有效增強機組人員和地面人員間的聯系緊密度。自動化處理技術，可有效減輕機組人員工作負擔，保證飛行安全性，在飛機出現問題時，會及時做出反饋，以便相關人員展開反應與處理。但應用卻存在著傳送參數有限以及時間連續性不強等方面的問題，無法實現對飛行全過程的全面監控。

鑒于此會通過兩種系統共同使用的方式，彌補兩套系統之間不足與缺陷，以便為航空公司帶來更加全面、優質的服務。

4 ?結束語

通過本文對飛機狀態監控相關內容的闡述，使我們對飛機狀態監控系統及系統數據處理有了更加清晰的認知。鑒于飛行數據重要性，航空公司應加大對飛機狀態監控系統的研究力度，應在明確系統基本情況的基礎上，對數據處理以及應用展開全面性分析，掌握數據具體運用方式，實現理想化監控系統應用模式，確保系統可以在飛機飛行狀態監控中發揮出更大的作用，進而達到理想化飛機飛行監控管理效果，為每一航班安全運行提供有利支持，以為廣大乘客創造出更加安全、舒適的飛機乘坐體驗。

參考文獻：

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