民航客機音頻記錄系統(tǒng)簡介

鄔昊慜

摘 要：飛機上的音頻記錄系統(tǒng)是民航用于客機事故后調查的重要系統(tǒng)，其主要組成部分—記錄器俗稱黑匣子，可以記錄2 h左右的駕駛艙音頻（包括正副駕駛員語音和艙內環(huán)境），對調查組調查飛機事故取到決定性作用?，F(xiàn)今的記錄器已經由磁帶式轉為了先進的固態(tài)硬盤式，其記錄的音頻質量也有了很大提高，并向著實時無線傳輸、超大容量記錄等方向發(fā)展。

關鍵詞：黑匣子 音頻記錄 記錄器 抹音

中圖分類號：V243 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0027-02

馬航失聯(lián)已接近兩年時間，非常遺憾至今仍未尋找到飛機殘骸，也無法對事故原因進行調查。國際民用航空發(fā)展至今已發(fā)生過十數(shù)起飛機墜毀事故，那在已找尋到飛機殘骸的情況下該如何調查事故原因？這就需要在殘骸附近尋找到飛機上俗稱黑匣子的記錄器，該設備記錄的音頻數(shù)據(jù)和飛行數(shù)據(jù)可以對調查事故原因起到決定性作用。

該文主要介紹記錄音頻數(shù)據(jù)的記錄器系統(tǒng)。經過數(shù)十年發(fā)展，記錄器已經由磁帶式轉為了先進的固態(tài)硬盤式，其記錄的音頻質量也有了很大提高。

1 功能和技術要求

1.1 功能要求

根據(jù)FAA與EASA的最新要求，音頻記錄系統(tǒng)需記錄駕駛艙的所有音頻數(shù)據(jù)。該音頻數(shù)據(jù)分為四個通道，分別是正駕駛員音頻、副駕駛員音頻、觀察員音頻以及駕駛艙環(huán)境音頻。

同時，音頻記錄系統(tǒng)還需記錄駕駛艙與地面塔臺之間的數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)。

音頻記錄系統(tǒng)不允許被飛行員手動啟動或停止，系統(tǒng)需配置邏輯條件使得在一定條件下記錄會自動開啟，例如飛機空速大于40節(jié)或者飛機處于空中等。

音頻記錄系統(tǒng)同時還要提供自測試功能，供維護人員使用。

1.2 性能要求

音頻記錄系統(tǒng)需要不間斷循環(huán)記錄2 h的駕駛艙音頻數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)，如果飛機航程超過2 h，則前記數(shù)據(jù)被后記數(shù)據(jù)覆蓋。

記錄器需采用先進的固態(tài)硬盤式存儲方式，而不是老式的磁帶式記錄。

四個通道的記錄音頻均應為數(shù)字式音頻，可以最大程度保證信號的清晰度。

系統(tǒng)還需配有一個備用電源，可以保證飛機在墜毀導致的斷電后記錄器仍可以工作10 min。

記錄器要進行一系列嚴苛的環(huán)境測試包括振動測試、爆破測試以及焚燒測試，以保證記錄器在飛機墜毀后器內部核心的固態(tài)硬盤不會損壞。記錄器外觀應被整體涂刷成橘紅色，搭配條狀的白熒光色漆，這樣可以方便事故救援人員找尋。

記錄器還應自帶水下定位發(fā)射器，使其落水后也可以被救援人員找到。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)組成

飛機音頻記錄系統(tǒng)主要由音頻記錄器、備用電源、區(qū)域話筒以及記錄器控制板組成。其啟動/停止的控制信號由外部信號處理系統(tǒng)給出。區(qū)域話筒用于記錄駕駛艙環(huán)境音頻，其他三路音頻（正駕駛、副駕駛、觀察員）由外部音頻處理系統(tǒng)提供。系統(tǒng)框圖見圖1。

2.2 音頻記錄器

音頻記錄器用于存儲所有傳輸來的駕駛艙音頻數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)，相當于整個系統(tǒng)的中樞。

2.3 備用電源

備用電源安裝在音頻記錄器旁，為記錄器提供10 min的備用電源。

2.4 區(qū)域話筒

區(qū)域話筒一般安裝在駕駛艙頂部板上，用于記錄駕駛艙環(huán)境音頻。

2.5 記錄器控制板

記錄器控制板同樣安裝于駕駛艙頂部板上，主要提供對音頻記錄器的測試與抹音功能，其操作對象為機務人員。圖2為某機型的記錄器控制板，圖中的HEADPHONE插孔可以裝配耳機監(jiān)聽記錄器記錄的語音，用于判斷記錄器是否在正常工作。

3 結語

近十幾年隨著民用航空的不斷發(fā)展，飛機音頻記錄系統(tǒng)的發(fā)展趨勢正朝著數(shù)據(jù)實時無線傳輸、超大容量記錄等方向發(fā)展，同時數(shù)據(jù)的導出也會越來越便捷。

該文主要介紹了飛機音頻記錄系統(tǒng)的設計要求與基本組成架構，在設計國產民機音頻記錄系統(tǒng)時，還需不斷借鑒國際上先進機型的設計理念。

參考文獻

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