民用航空器無線電設備的數字化安全監(jiān)管探討

羅云珠，鄒 杰，吳 杰，孫雪曼

（1.中航易成科技有限公司，北京 100101；2.中國民用航空局第二研究所，四川 成都 610041）

民用航空器機載無線電設備是民用航空器的關鍵設備之一，其主要包括無線電通信設備和無線電導航設備，民用航空器機載無線電設備安全、穩(wěn)定和可靠運行是保障民用航空器飛行安全的重要前提條件[1-4]。因此，民用航空器機載無線電設備的安全監(jiān)管是民航無線電管理的重要研究方向，具有重要意義。

1 中國航空器無線電設備監(jiān)管現狀

民用航空器機載無線電設備安全管理的部門或單位主要包括航空器生產廠家、航空器維修單位、航空公司、民航局地區(qū)管理局無線電管理單位以及民航局無線電管理單位等[5-6]。航空器無線電設備安全管理主要內容包括無線電設備信息管理、無線電設備維修記錄管理、無線電設備的安全檢查和無線電設備的證照管理等[7-9]。

目前，隨著無線電技術和民航行業(yè)的快速發(fā)展，民用航空器數量不斷增加，航空器機載無線電設備類型和數量也在不斷增長，現有的航空器無線電設備安全監(jiān)管方式已經無法滿足實際的監(jiān)管需求，主要存在以下幾方面不足：①無線電設備數據信息較分散，共享性差。航空器生產廠家、維修單位、航空公司、民航局地區(qū)管理局無線電管理部門及民航局無線電管理部門均有各自的航空器無線電設備數據信息管理系統，但是這些系統數據不兼容、數據不能交互和共享，導致航空器無線電設備的數據信息滯后、可靠性較差，缺乏統一管理，容易造成無線電設備安全管理處于被動式管理及事后管理狀態(tài)。②無線電設備數據信息未形成閉環(huán)管理。航空器無線電設備安全監(jiān)管未進行生命周期的監(jiān)管，航空器無線電設備數據信息沒有形成閉環(huán)管理。航空器無線電設備管理部門不能實時掌握無線電設備在設計、生產、試飛、交付和服役等各個生命周期下的狀態(tài)，無線電設備數據的全面性、準確性和實時性不高，容易導致無線電設備安全監(jiān)管執(zhí)行不到位和監(jiān)管過程失控，存在一定的安全隱患。③無線電設備證照管理沒有實現信息化管理。航空器無線電設備的證照管理主要依靠人工登記錄入和紙質檔案管理，無線電設備證照核發(fā)的工作量巨大、人工登記錄入的方式效率低，同時，查詢無線電設備證照的歷史記錄時查找紙質檔案效率低，此外，紙質的無線電設備證照缺乏安全防偽的技術手段，可能會被人為篡改，造成無線電設備監(jiān)管不到位。

因此，需要開展基于數字化技術的民用航空器無線電設備安全監(jiān)管的研究工作，推動航空器無線電設備的安全監(jiān)管方式向數字化轉型升級，實現航空器無線電設備的精細化管理，確保航空器的飛行安全。

2 航空器無線電設備的數字化監(jiān)管探討

2.1 無線電設備數字化安全監(jiān)管平臺總體方案

本文以民用航空器機載無線電設備為研究對象，并基于信息技術和網絡技術提出建立航空器無線電設備的數字化安全管理平臺。該平臺可以對處于不同生命周期下的無線電設備數據信息進行采集、存儲和分析，可以實現航空器無線電設備數據信息的統一和閉環(huán)管理，實現無線電設備數據信息的快速傳達和共享，實時掌握無線電設備的運行狀態(tài)，使得航空器無線電設備安全監(jiān)管更加精細化。

圖1為航空器無線電設備的數字化安全安全管理平臺的主要組成部分，其主要由航空器無線電設備基礎數據模塊、航空器無線電設備運行狀態(tài)數據模塊和航空器無線電設備維修數據模塊組成。其中，航空器無線電設備運行狀態(tài)數據模塊包括無線電設備的安全檢查模塊和無線電設備的證照管理模塊。

圖1 航空器無線電設備數字化安全管理平臺組成示意圖

航空器無線電設備的生命周期與航空器的生命周期類似，主要包括生產、試飛、交付和服役等階段。當航空器無線電設備處于生產階段時，航空器生產廠家使用無線電設備基礎數據模塊對無線電設備進行分類，然后采集無線電設備數據信息，建立無線電設備的基礎信息數據庫；當航空器無線電設備處于維修階段時，航空器維修單位使用無線電設備維修數據模塊采集無線電設備維修、更換和移位等相關數據信息，建立無線電設備的維修信息數據庫；當航空器無線電設備處于試飛、交付和服役階段時，航空公司和民航地區(qū)管理局無線電管理部門或民航局無線電管理部門使用無線電設備運行狀態(tài)數據模塊采集無線電設備的檢查數據和證照數據，建立無線電設備的運行狀態(tài)數據庫。航空器無線電設備在生命周期內的安全管理數據由民航局無線電管理部門進行分析和監(jiān)管。

航空器無線電設備的數據信息可由便攜式智能終端進行采集，并借助于無線網絡將無線電設備數據信息上傳至數據服務器進行存儲，便攜性智能終端安裝有APP應用軟件，平臺前端采用HTML5、CSS3技術和Angular框架，服務器端采用Spring MVC實現微服務架構，一個功能模塊可以發(fā)布成一個微服務，每個微服務可以獨立部署，每個模塊之間互不影響。此外，數據和接口互為交互、機制共享。

航空器生產廠家、維修單位、航空公司、民航局地區(qū)管理局無線電管理部門和民航局無線電管理部門登錄平臺并調用服務器數據，可以實時查看任意生命周期內無線電設備的數據信息，掌握無線電設備的運行狀態(tài)，還可以追蹤或查詢無線電設備證照情況，最終實現對航空器無線電設備的數字化安全監(jiān)管，確保航空器的飛行安全。

2.2 安全監(jiān)管平臺的模塊功能需求

2．2．1 無線電設備基礎數據模塊

航空器無線電設備基礎數據模塊可以對無線電設備進行分類，再依據無線電設備的類型完成無線電設備基礎數據的采集。圖2為航空器無線電設備的分類結果，主要包括制式電臺、非制式電臺和衛(wèi)星通信終端[10]。其中制式電臺主要包括制式通信電臺和制式導航電臺。制式通信電臺主要包括高頻電臺和甚高頻電臺，制式導航電臺主要包括全向信標、測距儀、自動定向設備、儀表著陸系統、無線電高度表、應答機和防撞系統等。制式電臺還包括制式氣象雷達電臺、制式多功能集成電臺、應急示位發(fā)射機。衛(wèi)星通信終端主要包括海事衛(wèi)星通信終端、銥星終端和移動平臺地球站。非制式電臺主要包括客艙無線局域網設備。

圖2 航空器無線電設備分類結果

航空器無線電設備的基礎數據信息要素如下：制式通信電臺的基礎數據信息要素主要包括型號、頻率范圍、發(fā)射類別、發(fā)射功率、最小信道間隔、電臺安裝位置、天線安裝位置和頻率精度等，制式導航電臺、制式氣象雷達電臺的基礎數據信息要素主要包括型號、頻率范圍和發(fā)射功率等，制式多功能集成電臺的基礎數據信息要素主要包括名稱、型號、數量和集成功能等，應急示位發(fā)射機的基礎數據信息要素主要包括ELT編碼、型號、序號、發(fā)射頻率、發(fā)射類別、輸出功率、電池有效期和電臺安裝位置等，衛(wèi)星通信終端和非制式電臺的基礎數據信息要素主要包括型號、件號、序號和安裝位置等。通過對航空器無線電設備基礎數據的采集和存儲，從而建立航空器無線電設備的基礎數據庫。

2．2．2 無線電設備運行狀態(tài)數據模塊

航空器完成生產過程后，航空器將會經歷試飛、交付和服役等階段。為了保障航空器的飛行安全，航空器處于試飛、交付和服役等階段時需要依據《民用航空無線電管理檢查手冊》和《民用航空無線電管理檢查員管理辦法》的相關要求，對航空器機載無線電設備進行安全檢查工作，檢查合格后發(fā)放或換發(fā)航空器無線電設備的證照，航空器才能進行飛行。當航空器處于試飛、交付和服役等階段時，航空器無線電設備的安全檢查類型可分為境內生產或組裝試飛、境內交付、境外引進交付和常規(guī)檢查，其中常規(guī)檢查是指航空器開始服役后每隔3年進行的無線電設備安全檢查，檢查合格后換發(fā)無線電設備的證照。因此，航空器無線電設備運行狀態(tài)數據模塊功能主要包括無線電設備的安全檢查和無線電設備的電子證照發(fā)放或換發(fā)。

圖3為航空器無線電設備安全檢查的流程示意圖，其主要包括航空器機載無線電設備檢查任務在線填報、在線預審、現場/遠程檢查和出具檢查結論4個部分，每個部分的具體內容如下。

圖3 航空器無線電設備安全檢查流程示意圖

2.2.2.1 檢查任務在線填報

航空公司申請人員登錄無線電設備數字化安全監(jiān)管平臺，依據檢查類型在線填報《民用航空器電臺執(zhí)照申請表》，該表主要涉及航空器基礎信息和航空器機載無線電設備信息，并上傳航空器國籍證、航空器地址編碼等相關附件。

2.2.2.2 檢查任務在線預審

民航地區(qū)管理局無線電管理部門或民航局無線電管理部門對航空公司提交的航空器機載無線電設備電子資料進行在線預審核，重點審核航空器機載無線電設備型號、參數和頻率范圍等參數是否與航空器機載無線電設備的基礎數據庫的信息一致，審核不通過在線反饋給航空公司進行修改，審核通過后在線給航空器電臺檢查員指派航空器無線電設備檢查任務。

2.2.2.3 航空器電臺現場/遠程檢查

航空器電臺檢查員依據航空器無線電設備檢查任務類型，并結合《民用航空無線電管理檢查手冊》和《民用航空無線電管理檢查員管理辦法》中的航空器無線電設備檢查相關要求，開展航空器無線電設備的現場/遠程檢查工作。在航空器無線電設備的檢查過程中，檢查員通過使用手持式檢查終端采集無線電設備的檢查數據（設備銘牌圖片、航空器停放點定位信息、甚高頻電臺和高頻電臺的頻率偏差等數據），并對無線電設備檢查數據進行審核。

2.2.2.4 出具檢查結論

航空器電臺檢查員對無線電設備檢查數據審核通過后，使用手持式檢查終端在線生成《民航航空器電臺檢查表》，并給出檢查結論。最后將航空器無線電設備檢查數據上傳至數據服務器，建立航空器無線電設備的運行狀態(tài)數據庫。

航空器無線電設備在安全檢查合格后，由民航局無線電管理部門登錄平臺調用無線電設備的檢查數據并查看檢查結論，然后在線填寫無線電設備的證照信息，發(fā)放無線電設備的電子證照，最后上傳電子證照至數據服務器。航空器電子證照的數據信息主要包括航空器類型、航空器擁有者、設備類型、發(fā)射功率、證照有效期和證照序號等。航空器無線電設備管理部門登錄無線電設備數字化安全監(jiān)管平臺，并輸入無線電設備的證照序號，可以實時追蹤或查詢航空器無線電設備證照情況，特別是當航空器無線電設備證照有效期接近到期日期時，可及時更換航空器無線電設備證照，避免耽誤航空器飛行計劃。

2．2．3 無線電設備維修數據模塊

航空器無線電設備在服役過程中可能會出現損壞的情況，需要航空器維修單位對無線電設備進行維修，確保無線電設備正常運行。航空器無線電設備維修數據模塊功能是采集航空器無線電設備維修、移位和更換數據信息，特別是采集維修后的無線電設備的技術指標（頻率、發(fā)射功率、頻率容限和雜散發(fā)射等），有助于民航局無線電管理單位及時對維修后的無線電設備的技術參數進行核準，提高無線電設備型號核準的工作效率。

3 結束語

數字化技術在航空器無線電設備安全監(jiān)管的應用可以對航空器無線電設備全生命周期的數據信息進行共享和融合，可實時掌握航空器無線電設備的運行狀態(tài)，提高航空器無線電設備數據的完整性和準確性，推動航空器無線電設備的安全監(jiān)管方式由“傳統監(jiān)管”向“精準監(jiān)管”轉型升級，實現對航空器無線電設備的精細化管理，確保航空器的飛行安全。