波音787飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保持續(xù)適航管理研究

張文婷，邢廣華

波音787飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保持續(xù)適航管理研究

張文婷1，邢廣華2

（1.上海吉祥航空股份有限公司，上海 200336；2.中國民用航空上海航空器適航審定中心，上海 200335）

無論網(wǎng)絡(luò)的安全性如何，其已應(yīng)用于現(xiàn)今的商用飛機(jī)設(shè)計中。隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，對飛機(jī)的維護(hù)不再停留在傳統(tǒng)的光盤、軟盤上。適航當(dāng)局針對787機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性、完好性以及可用性等提出了要求，對如何開展飛機(jī)機(jī)載軟件構(gòu)型和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理，以及飛機(jī)與地面之間網(wǎng)絡(luò)連接的管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的持續(xù)適航以及飛機(jī)的運(yùn)行安全出臺了持續(xù)適航文件，航空公司對如何管理持續(xù)適航文件要提出了相應(yīng)的規(guī)定。

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)安全；持續(xù)適航；飛機(jī)

隨著電子信息技術(shù)和航空制造業(yè)的迅速發(fā)展，飛機(jī)已經(jīng)不再是孤立的個體，日益成為整個地空信息網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)與終端?；诖耍枰捎脤拵ЬW(wǎng)絡(luò)連接機(jī)載設(shè)備與地面支持系統(tǒng)，新一代航空電子設(shè)備需具有高度靈活的語音和通信數(shù)據(jù)能力，但同時也對機(jī)載系統(tǒng)造成了威脅，因此，需要提高通信的安全性。飛機(jī)的制造也漸漸從傳統(tǒng)走向互聯(lián)網(wǎng)[1-3]。作為最先進(jìn)的機(jī)型，波音787上就使用了機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)和地面的數(shù)據(jù)和故障信息共享，維修人員對飛機(jī)系統(tǒng)的軟件裝載不再需要傳統(tǒng)的光盤和軟盤，且可實(shí)時監(jiān)視飛機(jī)的故障情況。

波音787飛機(jī)上大量應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這些技術(shù)和功能在投入運(yùn)營后的使用維護(hù)中也要確保安全性。制造商需要根據(jù)局方適航規(guī)章要求制訂相應(yīng)的持續(xù)適航文件，航空公司也應(yīng)落實(shí)持續(xù)適航文件的管理要求。

1 適航當(dāng)局的適航要求

在波音787飛機(jī)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，航空器將允許并接受源自外部和營運(yùn)人數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如廊橋數(shù)據(jù)連接）的訪問。這使得傳統(tǒng)意義上相對獨(dú)立的影響航空器安全運(yùn)行的航電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)域和航空公司信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)域暴露在外部訪問之下；同時，可能裝載到航電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)域和航空公司信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)域的外場可加載的軟件程序和數(shù)據(jù)庫將能通過電子手段傳遞。此外，在波音787飛機(jī)上使用機(jī)載有線或無線設(shè)備時，也可能訪問航電數(shù)據(jù)（網(wǎng)絡(luò)）域、航空公司信息服務(wù)（網(wǎng)絡(luò)）域，這些設(shè)計特征以及可能發(fā)生的有意或無意的數(shù)據(jù)污染使得飛機(jī)的安全性及其維護(hù)工作受到安全防范威脅。適航當(dāng)局針對機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性、完好性以及可用性提出了以下要求及建議：①在飛機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)域和運(yùn)營信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)的系統(tǒng)、軟件以及數(shù)據(jù)庫不受未授權(quán)訪問影響的保護(hù)要求；②對應(yīng)用于飛機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及可能通過電子手段從外部傳送到機(jī)上網(wǎng)絡(luò)的外場可加載軟件程序和數(shù)據(jù)庫的保護(hù)要求；③確保飛機(jī)上的飛機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)域和運(yùn)營信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)域相關(guān)系統(tǒng)、軟件以及數(shù)據(jù)庫不受來自旅客信息系統(tǒng)以及娛樂系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接影響的要求。

作為滿足上述適航要求的符合性活動之一，波音應(yīng)編制運(yùn)行和維護(hù)指南，以確保航空器進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行后保持網(wǎng)絡(luò)安保保護(hù)能力。運(yùn)行和維護(hù)指南應(yīng)包含物理安保、運(yùn)行安保；同時，如果加密方法被用作網(wǎng)絡(luò)安保保護(hù)手段，還應(yīng)提供對其安保保護(hù)能力的評審、監(jiān)控和管理程序。

2 制造商的持續(xù)適航文件

制造商就如何開展飛機(jī)機(jī)載軟件構(gòu)型和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理以及飛機(jī)與地面之間網(wǎng)絡(luò)連接的管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的持續(xù)適航以及飛機(jī)的運(yùn)行安全，制訂了飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保運(yùn)營人指南，提出了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安保需求和建議。

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全需求

基于安全考慮，每架飛機(jī)上系統(tǒng)產(chǎn)生的記錄保留至少90 d。需要保留90 d的飛機(jī)日志文件清單由飛機(jī)制造商提供。飛機(jī)維修手冊（AMM）和故障隔離手冊（FIM）中包含了與安全相關(guān)的任務(wù)和維修人員需要的其他維修信息，其中AMM提供了將日志文件和報告從飛機(jī)機(jī)組信息系統(tǒng)和維修系統(tǒng)大容量存儲器下載到維修筆記本電腦的操作程序。在地面維護(hù)過程中需要的信息可以查詢手冊中的ATA第45和46章。

為了確保日志文件充分的恢復(fù)與保留，運(yùn)營人應(yīng)該做好以下工作：①制訂飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保日志保留的政策；②建立傳輸和存儲飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保日志文件的程序；③必要時，評估和修改運(yùn)營人的維修手冊和維修程序，確保網(wǎng)絡(luò)安保日志文件的保留政策在運(yùn)營人組織架構(gòu)內(nèi)和第三方維修結(jié)構(gòu)得到遵守；④培訓(xùn)飛機(jī)維修人員使用AMM和FIM解決網(wǎng)絡(luò)安保相關(guān)的問題；⑤當(dāng)維修人員遇到網(wǎng)絡(luò)安保相關(guān)的問題時，AMM和FIM相關(guān)章節(jié)為維修人員提供參考和指南。

2.2 網(wǎng)絡(luò)安全建議

飛機(jī)制造商制訂具體的飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保建議。運(yùn)營人應(yīng)制訂自身的網(wǎng)絡(luò)安保計劃，包括保護(hù)、檢測和響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)安保問題的機(jī)制。雙方各負(fù)其責(zé)，以確保飛機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安保持續(xù)維持。

下列網(wǎng)絡(luò)安保建議源于飛機(jī)制造商所做的飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保分析，用以識別和緩解飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)威脅，主要包括8條飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)外部控制方面的網(wǎng)絡(luò)安保建議項目，如表1所示。

表1 飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)外部控制方面的網(wǎng)絡(luò)安保建議

編號建議 1控制維修筆記本電腦的訪問與使用 2控制訪問機(jī)場有線和無線的服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 3控制訪問LSAP Librarian資源 4制訂安全組件簽名程序和控制訪問私鑰 5控制/監(jiān)視飛機(jī)的物理訪問 6控制飛機(jī)與型號設(shè)計的符合性 7遵守地面安全程序 8控制訪問蜂窩終端單元（TCU）的連接

2.3 航空公司的管理落實(shí)

航空公司根據(jù)以上波音的飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)安保運(yùn)營人指南，為了確保波音787飛機(jī)機(jī)載設(shè)備軟件的接收、下發(fā)、安裝和構(gòu)型管理，從而達(dá)到機(jī)載設(shè)備良好運(yùn)行的目的，制定了相應(yīng)的管理程序，并設(shè)計出了管理流程，如圖1所示。

新飛機(jī)準(zhǔn)備及基準(zhǔn)LSAP構(gòu)型管理中，工程師提交航空公司客戶化LSAP，將波音發(fā)送過來的As-delivery和As-Flying的LSAP清單上傳系統(tǒng)，并建立該架飛機(jī)的LSAP基準(zhǔn)構(gòu)型清單。工程管理人員增加機(jī)號，導(dǎo)入初始化構(gòu)型數(shù)據(jù)。值得強(qiáng)調(diào)的是，在新飛機(jī)交付過程中，波音進(jìn)行LSAP協(xié)助裝載階段，新飛機(jī)接收人員應(yīng)確認(rèn)EPSCT中規(guī)定的LSAP已經(jīng)正確安裝完畢。如果裝載過程中出現(xiàn)問題，應(yīng)立即通知工程處飛機(jī)軟件工程師。通過隨身攜帶的維護(hù)筆記本電腦接收LSAP庫服務(wù)器的任務(wù)，并安裝任務(wù)中的所有LSAP，如圖2所示。

圖2 建立新飛機(jī)軟件構(gòu)型

LSAP的獲取途徑有2種：①編制航空公司客戶化的LSAP。②向波音或OME廠家獲取LSAP，如果是新飛機(jī)，就按上述程序執(zhí)行；如不是新飛機(jī)，工程師編制CR和EO，發(fā)布LSAP上傳任務(wù)，如圖3所示。

圖3 LSAP的獲取

遇到LSAP工程變更，流程系統(tǒng)工程管理人員需要編制EO或工卡，確保至少每90 d檢查飛機(jī)實(shí)際構(gòu)型清單與目標(biāo)構(gòu)型清單的符合性。維修人員在執(zhí)行實(shí)際構(gòu)型符合性的檢查工卡時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不符合的情況時，需要立即報告系統(tǒng)工程管理人員，如圖4所示。

圖4 LSAP工程變更流程

此外，還需要關(guān)注PKI系統(tǒng)的管理和維護(hù)筆記本電腦的管理。

2.3.1 PKI系統(tǒng)的管理

飛機(jī)引進(jìn)階段工程管理人員制作APSL AMI，并上傳至LSAP庫服務(wù)器。通過執(zhí)行新飛機(jī)EO完成機(jī)載LSAP證書的初始化。飛機(jī)運(yùn)行階段工程管理人員在系統(tǒng)證書到期前120 d，頒發(fā)EO獲取對應(yīng)飛機(jī)的CSR文件；在證書到期前110 d，利用獲取的證書制作OAS AMI，共4個LSAP，并上傳至飛機(jī)的MSD區(qū)域；在證書到期前95 d，執(zhí)行非計劃類LSAP裝載，將OAS AMI安裝至飛機(jī)系統(tǒng)。

2.3.2 維護(hù)筆記本的管理

每個筆記本電腦包內(nèi)需要可以安全存放以下物品：1臺筆記本電腦、1根電源線、1臺變壓器、1根5 m的網(wǎng)絡(luò)線；1個鼠標(biāo)、1個TOOLBOX數(shù)據(jù)U盤。

公司的信息部門應(yīng)負(fù)責(zé)在到期前完成對電腦的定期維護(hù)和系統(tǒng)軟件、安全軟件更新，并在筆記本電腦包上標(biāo)注下次送檢日期，確保其每180 d送檢1次。

公司的工具設(shè)備管理人員負(fù)責(zé)維護(hù)所有筆記本電腦日常保管、發(fā)放、回收。根據(jù)使用情況，在EDMS系統(tǒng)上登記每個筆記本電腦狀態(tài)為“借出”“歸還”“已配上B-XXXX飛機(jī)”“送檢”“故障”“丟失”。

2.3.3 應(yīng)用軟件管理

根據(jù)波音文件規(guī)定，系統(tǒng)工程管理人員確認(rèn)并發(fā)布維護(hù)筆記本電腦的構(gòu)型。

系統(tǒng)工程管理人員接收波音維護(hù)筆記本電腦應(yīng)用軟件的升級通知，并在3個工作日內(nèi)發(fā)布相關(guān)軟件給信息部系統(tǒng)管理員。系統(tǒng)工程管理人員檢查并測試信息部相關(guān)人員制作的升級版維護(hù)筆記本電腦的鏡像文件，如果確認(rèn)沒有問題，通知信息部系統(tǒng)管理員，使用新版本的應(yīng)用軟件。

3 總結(jié)

航空公司根據(jù)飛機(jī)制造商的持續(xù)適航文件要求，完成飛機(jī)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護(hù)體系的建設(shè)和管理，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)機(jī)載軟件構(gòu)型和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理以及飛機(jī)與地面之間網(wǎng)絡(luò)連接的管理，持續(xù)完善飛機(jī)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的適航管理，將有利于確保飛機(jī)的持續(xù)運(yùn)行安全。

［1］劉建華，劉瑞，王宏杰，等.民航可聯(lián)網(wǎng)飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全模型初探［J］.軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2016 （2）：1.

［2］孫志強(qiáng)，曹全新.民用飛機(jī)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)安保設(shè)計方法研究［J］.裝備制造技術(shù)，2015（8）：158-160.

［3］孫志強(qiáng).基于分區(qū)架構(gòu)的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)安保研究［J］.計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2015（14）：66-69.

TP393.08

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.049

2095－6835（2019）17－0107－02

張文婷（1982—），女，本科，研究方向為安全質(zhì)量管理、適航指令。邢廣華（1980—），男，研究生，高級工程師，研究方向為持續(xù)適航、適航指令及服務(wù)通告。

〔編輯：張思楠〕