數(shù)據(jù)鏈記錄器的工程管理分析

■ 陳碩/北京飛機(jī)維修工程有限公司

1 背景

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)在各航空公司的運(yùn)營過程中得到了廣泛的應(yīng)用，使得管制員與飛行員之間可以利用數(shù)據(jù)代替話音進(jìn)行空中交通通信，并以文本形式為飛行員提供實(shí)時(shí)的空中交通管制或?qū)Ш叫畔ⅲ苊饬孙w行員人工錄入錯(cuò)誤，縮短了飛機(jī)與空中交通管制（ATC）之間的通信中斷時(shí)間，減少了由于沒聽清或聽錯(cuò)導(dǎo)致的話音通信偏差，從而降低了通信失效對控制空中交通管制的影響，同時(shí)減輕了管制員與飛行員的工作負(fù)荷，增加了單位飛行區(qū)域的交通容量。因此，航空公司越來越廣泛地使用數(shù)據(jù)鏈路通信技術(shù)，進(jìn)行更加先進(jìn)、準(zhǔn)確的空中交通管理操作。

雖然數(shù)據(jù)鏈通信為空中交通管制提供了極大的便利，但是傳統(tǒng)的飛機(jī)數(shù)據(jù)記錄器（FDR）和駕駛艙話音記錄器（CVR）并不記錄數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)，導(dǎo)致在進(jìn)行事故或事件調(diào)查時(shí)，不能通過CVR 和FDR 獲得完整的飛行員與管制員之間的通信信息，從而為調(diào)查結(jié)果的完整性和準(zhǔn)確性帶來困難。因此，為了捕獲與事故或事件相關(guān)的所有通信信息，重建事故或事件發(fā)生順序，并確定可能的原因，防止類似情況再次發(fā)生，有必要在記錄駕駛艙話音的同時(shí)記錄數(shù)據(jù)鏈通信信息。

2 數(shù)據(jù)鏈記錄器

數(shù)據(jù)鏈記錄器是指用來記錄數(shù)據(jù)鏈通信信息的墜毀存活存儲器，記錄包括機(jī)組與空中管制之間的數(shù)據(jù)鏈通信、機(jī)組顯示信息時(shí)間以及機(jī)組響應(yīng)時(shí)間等信息。它可以集成在飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）、駕駛艙話音記錄器（CVR）或CVR 與FDR 的集成設(shè)備（如波音787 飛機(jī)的飛行記錄器FR）中，大多數(shù)機(jī)型的數(shù)據(jù)鏈通信記錄器集成在駕駛艙話音記錄器（CVR）中。

3 相關(guān)法規(guī)要求

鑒于數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及數(shù)據(jù)鏈通信記錄對事故調(diào)查及航空產(chǎn)品持續(xù)安全改進(jìn)的重要作用，國際民航組織、CAAC、FAA、EASA 等主要適航當(dāng)局以及國際航空運(yùn)輸協(xié)會均對數(shù)據(jù)鏈記錄器提出裝機(jī)要求。考慮到數(shù)據(jù)鏈記錄器的安全效益及改裝經(jīng)濟(jì)成本（單架飛機(jī)約135000 美元）[1]，一般沒有要求所有飛機(jī)均需裝有數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，而是要求某一時(shí)間截點(diǎn)以后頒發(fā)單機(jī)適航證的飛機(jī)必須安裝數(shù)據(jù)鏈記錄器，某一時(shí)間截點(diǎn)之前頒發(fā)單機(jī)適航證的飛機(jī)可根據(jù)適用情況安裝。這里需要指出的是，CAAC 對數(shù)據(jù)鏈記錄器的裝機(jī)提出了更高的要求，詳細(xì)要求如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)鏈通信記錄要求

4 法規(guī)適用范圍

由于國際民航組織和各主要適航當(dāng)局均對數(shù)據(jù)鏈通信記錄提出要求，航空器運(yùn)營人需要根據(jù)飛機(jī)注冊所在國適航當(dāng)局的法規(guī)要求，對數(shù)據(jù)鏈記錄器裝機(jī)情況進(jìn)行管控，以確保每架飛機(jī)均符合法規(guī)要求。從上述法規(guī)要求可以發(fā)現(xiàn)，針對單架飛機(jī)，可以通過以下三點(diǎn)判斷法規(guī)是否適用。

4.1 飛行過程中是否使用數(shù)據(jù)鏈通信

運(yùn)營人可以通過是否使用了下述數(shù)據(jù)鏈通信應(yīng)用來判斷飛行過程中是否使用了數(shù)據(jù)鏈通信。典型的數(shù)據(jù)鏈通信應(yīng)用如下。

1）數(shù)據(jù)鏈啟用

數(shù)據(jù)鏈啟用包括用來登錄或啟動(dòng)數(shù)據(jù)鏈接服務(wù)的各種應(yīng)用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，這分別是指ATS 設(shè)施通知（AFN）和上下文管理（CM）。

2）管制員/駕駛員通信

管制員/駕駛員通信包括用來供飛行機(jī)組和管制員在地面交換申請、放行、指令和報(bào)告的各種應(yīng)用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，還包括CPDLC 的應(yīng)用，交換洋區(qū)（OCL）和起飛許可（DCL）以及使用數(shù)據(jù)鏈通知滑行許可。

3）尋址監(jiān)視

尋址監(jiān)視包括各種監(jiān)視應(yīng)用以供地面建立提交監(jiān)視數(shù)據(jù)的合同。在FANS-1/A 和ATN 中，包括自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-C）應(yīng)用。如果報(bào)文中報(bào)告有參數(shù)數(shù)據(jù)，除非飛行數(shù)據(jù)記錄器對同一來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，否則必須記錄這些參數(shù)數(shù)據(jù)。

4）飛行情報(bào)

飛行情報(bào)包括用來向特定航空器提供飛行情報(bào)的各項(xiàng)服務(wù)。例如，數(shù)據(jù)鏈航空天氣報(bào)告服務(wù)（D-METAR）、數(shù)據(jù)鏈自動(dòng)終端服務(wù)（D-ATIS）、數(shù)字航行通告（D-NOTAM）和其他文字?jǐn)?shù)據(jù)鏈服務(wù)。

5）航空器廣播式監(jiān)視

航空器廣播式監(jiān)視包括初級和增強(qiáng)式監(jiān)視系統(tǒng)以及廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）的播出數(shù)據(jù)。如果報(bào)文中報(bào)告有飛機(jī)發(fā)出的參數(shù)數(shù)據(jù)，除非飛行數(shù)據(jù)記錄器對同一來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，否則必須記錄這些參數(shù)數(shù)據(jù)。

6）航空運(yùn)行管制數(shù)據(jù)

航空運(yùn)行管制數(shù)據(jù)包括各種傳送和接收用于航空運(yùn)行管制目的數(shù)據(jù)的應(yīng)用[2]。

此外，也可以依據(jù)CAAC 批準(zhǔn)的運(yùn)行規(guī)范判斷是否在運(yùn)行中使用數(shù)據(jù)鏈通信。按照CCAR 121 部或CCAR 135 部運(yùn)行的運(yùn)營人，在其運(yùn)行規(guī)范A0083 數(shù)據(jù)鏈通信中列明了經(jīng)局方批準(zhǔn)的可以使用數(shù)據(jù)鏈通信的航空器，這些航空器需要使用數(shù)據(jù)鏈通信。

4.2 飛機(jī)是否安裝了駕駛艙話音記錄器

使用了數(shù)據(jù)鏈通信的航空器可以很容易地通過零部件圖解手冊或裝機(jī)清冊判斷是否安裝了駕駛艙話音記錄器。對于從事公共運(yùn)輸?shù)暮娇掌鳎鬟m航當(dāng)局均已要求裝有駕駛艙話音記錄器。

4.3 飛機(jī)單機(jī)適航證頒發(fā)時(shí)間

如前兩項(xiàng)均適用，那么需要根據(jù)法規(guī)中要求的時(shí)間截點(diǎn)，確保在某一時(shí)間截點(diǎn)以后頒發(fā)適航證的飛機(jī)裝有數(shù)據(jù)鏈記錄器。這里值得注意的是，CAAC 不僅要求2005 年1 月1 日以后頒發(fā)適航證并符合前兩項(xiàng)要求的飛機(jī)安裝數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，還要求所有符合前兩項(xiàng)要求的飛機(jī)自2007 年1 月1 日起安裝數(shù)據(jù)鏈通信記錄器。

5 數(shù)據(jù)鏈記錄器裝機(jī)情況確認(rèn)

通過以上方法可以判斷哪些航空器需要裝有數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，那么如何判斷飛機(jī)上是否已經(jīng)裝有了數(shù)據(jù)鏈記錄器呢?

由于目前各型號飛機(jī)的數(shù)據(jù)鏈記錄器不是一個(gè)單獨(dú)的機(jī)載設(shè)備，而是CVR 或FDR 與CVR 的集成設(shè)備中的一項(xiàng)功能，使得運(yùn)營人不易判斷航空器是否已經(jīng)安裝了數(shù)據(jù)鏈記錄器。對于部分新機(jī)型，所有飛機(jī)均已具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄功能，如A350、A380[7]、B787、ARJ21。

對于其他機(jī)型，可以通過以下方法判斷是否具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄器。首先，通過查詢CMM 手冊確認(rèn)飛機(jī)上安裝的CVR 是否具備數(shù)據(jù)鏈記錄功能。如果CVR 具備數(shù)據(jù)鏈記錄功能，還要確認(rèn)飛機(jī)是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。由于數(shù)據(jù)鏈信息由ATSU（空客飛機(jī)）或CMU（波音飛機(jī)）發(fā)送傳遞給CVR，通過查詢WDM/ASM 手冊中CVR 與ATSU 或CMU 的鏈接情況，可以確認(rèn)飛機(jī)是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。如果CVR 的DATA LINK INPUT 與ATSU 或CMU相連，并且DATA LINK VALID 已經(jīng)連接，則表明相應(yīng)飛機(jī)具備數(shù)據(jù)鏈記錄能力并已啟用，如圖1 所示。如果CVR有DATA LINK INPUT 和DATA LINK VALID 插釘，但未連接，表明相應(yīng)飛機(jī)具備數(shù)據(jù)鏈記錄能力，但尚未啟用。

圖1 WDM-CVR與CMU連接情況

同時(shí)，對于空客飛機(jī)，可以通過查 詢MOD151943（A320 系 列） 和MOD201096（A330/A340）的執(zhí)行情況確定新交付飛機(jī)是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。

對于法規(guī)適用但尚未安裝數(shù)據(jù)鏈記錄器或尚未開啟數(shù)據(jù)鏈記錄功能的飛機(jī)，需要通過改裝來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈記錄功能，運(yùn)營人可以聯(lián)系航空器制造廠獲取改裝方案。

6 維護(hù)要求

對于已經(jīng)裝有數(shù)據(jù)鏈記錄器的航空器，運(yùn)營人還需要考慮是否對數(shù)據(jù)鏈記錄器進(jìn)行定期檢查，以確保數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)能夠被完整地記錄到數(shù)據(jù)鏈記錄器中。

國際民航公約附件6 中要求：“數(shù)據(jù)鏈記錄器或數(shù)據(jù)鏈記錄系統(tǒng)的記錄檢查間隔時(shí)間為兩年，如果這些系統(tǒng)表現(xiàn)出高度適用完整性和自我監(jiān)測能力，經(jīng)有關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，這一期限可以延長至四年[2]。”但是，目前CAAC、FAA、EASA 相關(guān)法規(guī)中并沒有明確要求運(yùn)營人對數(shù)據(jù)鏈記錄器進(jìn)行定期檢查。波音與空客的各型飛機(jī)維修方案（MPD）中均沒有針對數(shù)據(jù)鏈記錄器的定期檢查要求，僅商飛ARJ21 有對數(shù)據(jù)鏈記錄器進(jìn)行定期檢查的要求和檢查方法。

國際航協(xié)（IATA）的IOSA 審計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用了國際民航組織對數(shù)據(jù)鏈通信記錄器的定期檢查要求。因此，擬申請IOSA 注冊的運(yùn)營人應(yīng)考慮制定定期檢查要求和檢查方法。一般可以通過兩種方式對數(shù)據(jù)鏈記錄器進(jìn)行檢查。一是定期將具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄功能的CVR或FDR 拆下，送至具備監(jiān)測能力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測；二是通過采購在翼譯碼設(shè)備和軟件，定期進(jìn)行在翼譯碼。

為了保證檢查效果，應(yīng)同時(shí)下載CVR 和DLR 文件，通過比對CVR 和DLR 記錄的信息來確認(rèn)DLR 的完整性和準(zhǔn)確性。建議提前通知前一航段飛行機(jī)組，要求機(jī)組在航段結(jié)束前90min 內(nèi)，讀出至少三條發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路信息和至少三條接收的數(shù)據(jù)鏈路信息。飛行后，讀取數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)和駕駛艙話音記錄，并檢查記錄的數(shù)據(jù)鏈路信息是否與CVR 記錄一致。

7 總結(jié)

綜上所述，為了符合適用局方要求，保障事故和事件調(diào)查的完整性和準(zhǔn)確性，航空公司需要結(jié)合機(jī)隊(duì)運(yùn)行能力情況，準(zhǔn)確識別自身機(jī)隊(duì)法規(guī)適用情況，并對數(shù)據(jù)鏈記錄器的裝機(jī)情況進(jìn)行有效管控。同時(shí)，考慮制定針對數(shù)據(jù)鏈記錄器的定期檢查要求和檢查方法，以確保記錄器可以始終準(zhǔn)確完整地記錄數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)。