飛機(jī)電子系統(tǒng)發(fā)展對(duì)維護(hù)工作的影響

趙帥?劉流

摘要：近年來(lái)在信息技術(shù)的支持下，機(jī)載電子系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、運(yùn)行原理以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系有了質(zhì)的改變，既大幅提升了飛機(jī)對(duì)復(fù)雜飛行環(huán)境的適應(yīng)性與空管容量，但與此同時(shí)卻對(duì)維護(hù)技術(shù)有了截然不同的要求。本文首先闡釋了飛機(jī)電子系統(tǒng)構(gòu)成、功能及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，介紹了在系統(tǒng)功能模塊化、硬件設(shè)備集成化以及通訊方式網(wǎng)絡(luò)化等趨勢(shì)下，維護(hù)工作中面臨的嶄新課題，進(jìn)而探討了在運(yùn)維人員培訓(xùn)、機(jī)載電子系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)應(yīng)用方面應(yīng)如何應(yīng)對(duì)。

關(guān)鍵詞：電子系統(tǒng);發(fā)展方向;維護(hù)技術(shù);飛機(jī)

導(dǎo)航、通信以及雷達(dá)探測(cè)等機(jī)載電子系統(tǒng)是保障飛機(jī)起降安全、應(yīng)對(duì)飛行過(guò)程中各種復(fù)雜環(huán)境條件情況的基礎(chǔ)。隨著通訊、信息以及自動(dòng)控制等技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)子系統(tǒng)從相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔?shí)時(shí)交互、共享的模式，簡(jiǎn)化了硬件設(shè)備并且提高了信息資源的利用率，但設(shè)備的檢測(cè)與各項(xiàng)系統(tǒng)功能的測(cè)試、評(píng)價(jià)方法卻越來(lái)越復(fù)雜。

一、飛機(jī)電子系統(tǒng)的構(gòu)成及其關(guān)鍵技術(shù)

（一）系統(tǒng)構(gòu)成及功能

飛機(jī)的電子系統(tǒng)按照功能不同可以分為導(dǎo)航、通訊等不同子系統(tǒng)，為機(jī)組人員提供飛機(jī)的航線、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，與地面空管以及所屬航空公司保持通訊聯(lián)系，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)航向、飛行速度以及空間位置等參數(shù)的精確控制。系統(tǒng)的硬件包括了電源、通訊以及信息顯示等設(shè)備，早期的電子系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，即有各自的信息采集、分析處理以及呈現(xiàn)單元，意味著設(shè)備功能有所重疊、相互之間的數(shù)據(jù)沒(méi)有交互，因此硬件設(shè)備的體積與數(shù)量都十分可觀。

（二）電子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

近年來(lái)通訊與傳感探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步使得飛機(jī)電子系統(tǒng)的體積、能耗與重量等指標(biāo)顯著下降，而信息處理能力與可操控性得到明顯提高。原本相對(duì)獨(dú)立的導(dǎo)航、雷達(dá)等子系統(tǒng)之間有了越來(lái)越多的信息共享，硬件設(shè)備也基于模塊化與集成化設(shè)計(jì)理念得以簡(jiǎn)化[1]。此外，機(jī)載電子系統(tǒng)與空管、地面設(shè)施的控制系統(tǒng)之間的通訊聯(lián)系更為密切，基于人工智能等技術(shù)的應(yīng)用讓飛機(jī)對(duì)復(fù)雜的飛行和起降條件有了良好的適應(yīng)性，進(jìn)一步提升了航空運(yùn)輸?shù)陌踩c舒適性。

二、飛機(jī)電子系統(tǒng)的發(fā)展

目前民用航空領(lǐng)域的機(jī)載電子系統(tǒng)軟硬件都已經(jīng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，通訊接口也逐步實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，使得系統(tǒng)的運(yùn)維更為便利。首先，當(dāng)需要更換某一組件或升級(jí)軟件系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需重新進(jìn)行大規(guī)模的系統(tǒng)調(diào)試和評(píng)估。其次，系統(tǒng)中不同類(lèi)型信息的呈現(xiàn)方式與內(nèi)容更加多樣化，機(jī)組人員不必再頻繁查看儀表板的信息或者紙質(zhì)手冊(cè)等資料做出決策，而是能夠以三維模擬影像、文字以及語(yǔ)音等方式獲取更加直觀的信息和指示[2]。此外，由于人工智能以及現(xiàn)代通訊技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)載電子系統(tǒng)融入了越來(lái)越多的空管功能，基于與機(jī)場(chǎng)跑道和空管中心智能化調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通訊，能夠簡(jiǎn)化地面的管制與指揮工作，并且提升機(jī)場(chǎng)的空管容量和增加跑道的起降班次。

三、維護(hù)工作面臨的新課題

（一）故障表現(xiàn)形式的變化

傳統(tǒng)的飛機(jī)電子系統(tǒng)由相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)的通訊和電源接口的邏輯關(guān)系可以基于電路圖進(jìn)行檢查和判斷，當(dāng)進(jìn)行例行維護(hù)和檢測(cè)時(shí)，能夠依據(jù)維修手冊(cè)等資料判斷系統(tǒng)運(yùn)行有無(wú)異常。但隨著機(jī)載電子系統(tǒng)硬件設(shè)備的集成化與模塊化設(shè)計(jì)，使得設(shè)備的接線方式越來(lái)越多的基于集成電路板和模塊化組件完成，設(shè)備以及各個(gè)功能模塊間的通訊也通常采用無(wú)線通信形式。因此無(wú)法通過(guò)觀察直觀的線路連接關(guān)系來(lái)分析設(shè)備、組件之間的邏輯控制以及通訊關(guān)系，給確定故障原因和找到其源頭帶來(lái)極大困難。此外，由于目前民航飛機(jī)所用機(jī)載電子系統(tǒng)絕大部分具有故障自診功能，各類(lèi)常見(jiàn)故障都有固定的代碼，面對(duì)由不同制造商提供的系統(tǒng)硬件設(shè)備與軟件系統(tǒng)，運(yùn)維人員要想快速識(shí)別故障代碼，不僅需要熟悉手冊(cè)中的相關(guān)內(nèi)容，還要了解系統(tǒng)中不同模塊的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，才能夠在維護(hù)與檢測(cè)工作中準(zhǔn)確評(píng)估系統(tǒng)的狀態(tài)。

（二）系統(tǒng)功能測(cè)試與分析方法的變化

飛機(jī)電子系統(tǒng)中越來(lái)越多信息技術(shù)的應(yīng)用改變了測(cè)試與分析方法，當(dāng)維護(hù)工作中進(jìn)行某一項(xiàng)通訊或控制功能的檢測(cè)時(shí)，雖然理論上可以通過(guò)語(yǔ)音、故障代碼等直觀而簡(jiǎn)便的形式得到結(jié)果，但在實(shí)踐操作過(guò)程中卻頻繁出現(xiàn)測(cè)試無(wú)法通過(guò)而原因不明的情況。體現(xiàn)為通過(guò)規(guī)范化的檢測(cè)流程發(fā)現(xiàn)某一項(xiàng)功能測(cè)試無(wú)法通過(guò)，但是從已有的資料中找不到相應(yīng)的解釋[3]。這通常是具體機(jī)型所搭載的電子系統(tǒng)與特定地面測(cè)試設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同導(dǎo)致的，如果維護(hù)人員不熟悉最新的航空工業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，面對(duì)問(wèn)題時(shí)便沒(méi)有清晰的分析思路，也找不到排除途徑，難以順利完成機(jī)載電子系統(tǒng)的測(cè)試和維護(hù)工作。

四、維護(hù)工作的應(yīng)對(duì)策略

（一）改變運(yùn)維技術(shù)人員的培訓(xùn)內(nèi)容與模式

針對(duì)機(jī)載電子系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的快速演進(jìn)，在崗技術(shù)人員要想勝任其維護(hù)工作，必須通過(guò)學(xué)習(xí)和接受培訓(xùn)，掌握不同機(jī)型電子系統(tǒng)的最新技術(shù)原理和測(cè)試方法。而從人才培育視角來(lái)看，則有必要改變?cè)械呐嘤?xùn)內(nèi)容以及教學(xué)模式。為了讓運(yùn)維人員有能力運(yùn)用最新的檢測(cè)、維修技術(shù)完成電子系統(tǒng)的維護(hù)，應(yīng)在培訓(xùn)過(guò)程中增加通訊與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)相關(guān)內(nèi)容[4]。并且注重案例教學(xué)與應(yīng)變能力的訓(xùn)練，讓培訓(xùn)對(duì)象掌握測(cè)試設(shè)備、工具軟件的運(yùn)行原理以及操作方法，而不是局限于維修手冊(cè)、適航法規(guī)與相關(guān)技術(shù)規(guī)范的學(xué)習(xí)。

（二）優(yōu)化系統(tǒng)的測(cè)試與評(píng)價(jià)流程

為了提高飛機(jī)電子系統(tǒng)的維護(hù)效率，各航空公司的運(yùn)維管理部門(mén)應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)價(jià)流程進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)不同機(jī)型電子系統(tǒng)的最新技術(shù)原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于對(duì)日常檢測(cè)和故障診斷數(shù)據(jù)的分析，設(shè)計(jì)相應(yīng)的維護(hù)指導(dǎo)手冊(cè)以及針對(duì)各種問(wèn)題的規(guī)范化處理流程，從而簡(jiǎn)化維護(hù)人員的工作，確保機(jī)載電子系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得到客觀的評(píng)價(jià)。

五、結(jié)束語(yǔ)

雖然機(jī)載電子系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步讓系統(tǒng)的操控、檢測(cè)以及維修工作更為便捷，但對(duì)于運(yùn)維人員而言，卻要面對(duì)因各個(gè)子系統(tǒng)和功能模塊間復(fù)雜的信息交互關(guān)系帶來(lái)的困難，要想準(zhǔn)確解讀故障代碼以及找到問(wèn)題根源，必須轉(zhuǎn)變思路并熟悉最新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)測(cè)試方法。

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