機載娛樂系統(tǒng)的預防及快速維修研究

曹仁偉

摘 要：該文主要介紹了機載娛樂系統(tǒng) ?（IFE-In Flight Entertainment）作為航空公司旅客服務的重要環(huán)節(jié)，越來越受到重視，接著筆者對飛機的機載娛樂系統(tǒng)的原理進行了歸納和比較，分類成在線娛樂系統(tǒng)和無線娛樂系統(tǒng)，其進行了一定的預防及快速維修的研究，通過平時的故障處理手段和現行實施的方法，對這個理念進行闡述，通過預防性維修減少系統(tǒng)故障率，通過快速性維修代償掉一線員工的維修時間，從而提高旅客的服務質量。

關鍵詞：IFE ? 地面維修預防維修快速維修

中圖分類號： ?V267 ? ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0000-00

Study on Preventive and Rapid Maintenance of in Flight Entertainment

CAO Renwei

（Shanghai Branch，Aircraft Maintenance and Engineering Corporation， Shanghai，201207 China）

Abstract ：As an important part of airline passenger services， the IFE-In Flight Entertainment system has attracted more and more attention. The author summarizes and compares the principles of the In flight entertainment system， and classifies it into online entertainment system and wireless entertainment system. He has carried out a certain research on its preventive and rapid maintenance， and expounded this concept through the usual troubleshooting methods and the current implementation methods. ?The research can reduce ?the maintenance time of the production line and the fault rate.

Key Words： ?IFE; Ground maintenance; Preventive maintenance; ?Rapid maintenance

機載娛樂系統(tǒng) ?（IFE-In Flight Entertainment）作為航空公司旅客服務的重要環(huán)節(jié)，越來越受到重視，各個航空公司在機載娛樂系統(tǒng)的采購、維修、設計上投入了大量的人力成本，也投入了大量的資金成本用于機上娛樂系統(tǒng)的開發(fā)、節(jié)目資源購買等方面，而IFE系統(tǒng)又能在旅程期間尤其是洲際長航線中起到安撫旅客，增加飛機體驗的功能，給機上的機組人員提供很多便利，所以IFE系統(tǒng)產生的成本效益在各個航空公司中都得到了大量的關注。為提升市場競爭力，中國國際航空股份有限公司（簡稱國航）維修水平提出了更新的要求;為提升市場競爭力，筆者分公司機載娛樂系統(tǒng)的保障維修水平提出了更新的要求，在保留上要盡量減少機載娛樂系統(tǒng)對旅客的影響，以上海分公司為例，共有19架次的飛機均裝有機載娛樂系統(tǒng)，如何讓機載娛樂系統(tǒng)減少整艙娛樂的故障率而進行預防和主動性維修的問題切實擺在眼前。

1 IFE的工作原理

IFE系統(tǒng)是個比較大的門類，窄體機和寬體機的設計差距不大，以筆者公司的A320機載娛樂系統(tǒng)為例，主要分成兩個部分，機上在線娛樂系統(tǒng)和機上無線娛樂系統(tǒng)。

1.1 ? 在線娛樂系統(tǒng)

在線娛樂系統(tǒng)又分成好幾個系統(tǒng)，每次使用都要考慮其復雜的使用環(huán)境[1]以典型的DEM PE S 系統(tǒng)為例從系統(tǒng)實現的功能上可以分為視頻線和音頻線。（1）視頻線包括的部件有：核心系統(tǒng)控制器（SC-A）、機組面板（C P ）、頭頂顯示器等。其中SC-A是整個系統(tǒng)的核心控制部件，實現操作系統(tǒng)的交互和構型軟件存儲、控制信號輸出、故障監(jiān)控與故障信息存儲等功能，一旦出現問題，就會面臨整機娛樂系統(tǒng)癱瘓的問題，這也是我們要討論的重點。機組面板是機組成員輸人控制指令的部件，用于機組成員選擇數字媒體節(jié)目、操作頭頂顯示屏收放，屬于頭端設備里比較重要的系統(tǒng);頭頂顯示器用于顯示視頻節(jié)目，被分為左右兩個通道，互相串連起，由SC-A與頭頂屏幕之間通過以太局網相連，屏幕解碼了SC-A的信號后，向觀眾播放視頻。（2）音頻線包括的部件有：多路音頻復用器（M M ）、座椅電子盒（SEB ）、旅客控制組件（P CU ）等。多路音頻復合器主要功能是將SC-A 的多路數字信號發(fā)送給座椅電子盒，起到了分配的作用;而電子盒將數字音頻解碼成模擬信號給旅客的PCU，用于旅客選擇音頻頻道和控制音量。

1.2 ?無線娛樂系統(tǒng)

機上無線娛樂系統(tǒng)的設備是國航自主研發(fā)的設備，機勘察測量、工程方案設計、工程文件編寫和審批、航材采購、外委生產和改裝包集成到適航取證、T-PED測試等一系列工作均需自主完成[2]。其原理和其他飛機的Wi-Fi大致相同。包括：1 個服務器（SERVER）、1 個控制面板（CONTROLPANEL）、1 個4G 天線（4G ANTENNA）、若干個無線接入設備（CWAPs）[3]。無線接入點的數量依飛機機型不同而不同。B777 飛機上安裝有6 個無線接入點，B737 飛機上安裝有3 個無線接入點，A330 飛機上安裝有5 個無線接入點，A320 飛機上安裝有3 個無線接入點。其中服務器是機上娛樂系統(tǒng)的核心部件，他自帶RSSD的媒體軟件，這是一個高達4TB的高速硬盤，可以給全局的Wi-Fi娛樂系統(tǒng)提供視頻點播、無線購物等功能。而整套飛機有其反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)在地面具有4G 通信功能。飛機在地面時可通過此功能更新小容量數據，比如下載系統(tǒng)運行信息、常旅客信息、上傳新聞資訊 [3]等?？梢酝ㄟ^4G天線在飛機落地后，通過乘務員打開艙門，將自身的娛樂系統(tǒng)狀況發(fā)送地面基站，也可將旅客的使用情況統(tǒng)計，起到了監(jiān)控和管理的作用，具體見圖1。

3 ?防維修和快速維修的設計

綜上所述，從這兩個系統(tǒng)的原理可以看出，機載娛樂IFE的預防性維修必須通過各種特殊檢查或預防措施，將可能出現故障或者即將出現故障的部件進行提前修理，從而達到部件的正常運行，而不是等到故障出現后再進行修理。而機上娛樂系統(tǒng)的故障處理又直接影響到旅客的客戶體驗，所以一旦出現故障，就要求機務人員能快速維修，讓飛機的故障不至于拖到下一個航段，造成旅客在飛機上沒有娛樂設備使用的窘迫局面。為了達到這兩個維修特點，梳理了所有的娛樂系統(tǒng)部件，發(fā)現其頭端核心部件變成了實施其目的的主要手段，現通過這兩個特色維修分別來說下IFE的要求。

3.1 預防維修

從世界機隊趨勢來看，很多公司都采取了一系列的預防維修，尤其是國外的航空公司更先行一步[4]，而是通過各種定期檢查，排除可能出現的故障或者在萌芽狀態(tài)下就已完成處理。例如：達美航空公司在預防性檢查方面更進一步，該公司將每架飛機的IFE3個部分：機外、中間和機內，技術人員每月對各個IFE部分進行基本檢查，對屏幕進行按鈕檢查，如果顯示器可以響應大約25%的檢查命令，那么該顯示器基本就是好的，可以進行下一項的檢查項目。俱達美公司統(tǒng)計，盡管每月對每架次飛機的實施需要耗費6h的時間，但仍然要比事后修理遙短;國泰航空以飛機通信尋址與報告系統(tǒng)在第一時間報告故障，收到報告后，地面人員迅速做好維修準備，在極小故障時就提前介入[5]，這都是預防維修的先例，這對于國內的維修企業(yè)來說是一種很好地借鑒。

對于在線娛樂系統(tǒng)，其特點是媒體更新時間較長，大概在2h左右。其頭端設備SC-A的穩(wěn)定性不強，故障率較高，安裝頭端設備需要額外增加在2h左右。而經過故障統(tǒng)計，國航上海分公司3年來更換的SC-A 有15 架次，杭州分公司3年來更換有20架次，是整個娛樂系統(tǒng)癱瘓的罪魁禍首。而從2015年來，上海的SC-A的更換頻率開始有了明顯的下降，主要原因是我們發(fā)現SC-A系統(tǒng)存在一個比較嚴重的弊端，它的緩存清理需要全周期的軟件關閉，從飛機的操作角度來說，就是乘務需要打開航班開始使用軟件，當航班落地后，則需要關閉這個航段，終結所有軟件，為下一個航段再次開啟做準備，這樣才能清理所有的緩存。而實際工作中，因為乘務員交班的原因，或者航后維護人員也未及時關閉，從而產生了大量的冗余，娛樂系統(tǒng)開始堆積大量的緩存，隨著緩存積壓過多，IFE系統(tǒng)就會觸發(fā)SC-A的故障，就會出現黑屏和屏幕無法翻轉等娛樂系統(tǒng)故障，出現機組面板無法啟動，全艙娛樂系統(tǒng)無法放下等故障，導致了全艙娛樂系統(tǒng)故障。所以，如何清理緩存，成為了在線娛樂系統(tǒng)的預防維修的手段之一?，F將經驗總結如下。

（1）結合航后進行航班關閉的操作，如果乘務不進行航班關閉，而直接斷電后，下一次重啟娛樂系統(tǒng)，會出現黑屏及面板無法進入的情況，這就要求作為機務，必須完成在航后檢查其航班關閉情況，這樣可以減少系統(tǒng)冗余，減少故障可能。

（2）結合周檢完成IFE一級清理，即整個系統(tǒng)的緩存清理，作為一種預防性的維修手段，一級清理后，這些故障有明顯改善。上海后續(xù)可查記錄內便有20次以上的一級清理，SC-A的故障率明顯下降，可以大幅提高娛樂系統(tǒng)SC-A的效能。

（3）根據更換周期，參考了廠家的MTBR，制訂計劃，每2年內對現有的飛機進行一次預防性的更換工作，可以減少整艙娛樂系統(tǒng)的故障的頻率。

對于無線娛樂系統(tǒng)，作為國航全權自主研發(fā)的設備，有了比較多的權限，在客艙高密度Wi-Fi布局中，由于空間限制，會存在不同信道間干擾的問題，信道干擾會導致無線帶寬性能的急劇惡化[6]。能更注重其性能的匯報，其設計特點是可以通過4G系統(tǒng)對服務器進行一個監(jiān)控，保證了4G信號的使用，就可隨時掌握服務器的版本情況，從而判斷服務器的好壞。地面基站會通過時間節(jié)點和航班情況，來匹配飛機的4G信號，一般分為14天為一個周期，可以很好地規(guī)避如國外信號不好的情況，又能如實反映飛機的性能狀況。而一旦4G信號長期滯留原位，工作者就可以優(yōu)先排除其4G信號的可能，如果不是就能提前更換服務器，進行一個預防性的維修工作。

3.2 快速維修

我國航空公司的機載娛樂系統(tǒng)大都需要與國外科研公司進行合作[7]，對于在線娛樂系統(tǒng)全艙故障基本就是頭端故障，機載娛樂系統(tǒng)的安裝有一定的特色，需要安裝軟件和媒體，和其他航空部件的更換有明顯的不同，設備又要滿足周期需求，又要保證航班需求，拿其中DMPES系統(tǒng)來說，它的媒體更新時間較長，大概在2h左右。而軟件又要安裝1h，其頭端設備SC-A的穩(wěn)定性不強，故障率較高，安裝頭端設備總共需要安裝3h（不含工作準備時間），一旦出現故障，只能留到航后去解決故障，后續(xù)航段的娛樂系統(tǒng)就不能為旅客提供服務了，其運行故障率也較高，嚴重影響服務質量，成為了快速維修的重點突破項目。

目前上海分公司近期改善著眼于媒體和軟件的一體準備，娛樂系統(tǒng)的媒體更新需要PL1000來支持，增添新型的媒體裝載機，以徹底解決倒換裝載機的情況。避免更改媒體機內容后，遇到EFX系統(tǒng)故障或媒體內容有問題無法進行排故的被動局面。同時也可以解決了目前管理成本過高的問題。同時將媒體機里面裝載飛機的軟件構型，使得娛樂媒體裝載機既能裝載軟件也能更新媒體。另一方面，遠期的解決方案是進行娛樂系統(tǒng)的地面設施架研發(fā)，這為專人小組的地面安裝提供了可能。通過航材的形式，常備已安裝好軟件的SC-A，建立已安裝軟件的媒體計算機管理和臨時存放是后續(xù)快速響應解決客艙故障的主要方式，這樣娛樂系統(tǒng)的頭端設備的更換時間將從3h減少到10min，既是減少延誤的主要手段，也能由專人替代維修人員的工作，釋放生產力。

對于無線娛樂系統(tǒng)，在裝機之前是要通過適航審定取證的，即獲得局方頒發(fā)的補充型號合格證（STC）[8]。機載Wi-Fi系統(tǒng)服務器中包含有可移除的固態(tài)硬盤，容量為 4T，拆裝方便。服務器需要大容量的內容更新時，可通過更換可移動固態(tài)硬盤的方式進行更新。RSDD的更換方式使得媒體的更新時間減少，本來就是一種比較快速的方法。工作者可以用帶網線的筆記本通過服務器的端口與機器連接，可以進入維修頁面，在那里快速查看無線接入點、硬盤、429 數據和4G 狀態(tài)等維護信息，系統(tǒng)離散信號在Functionality Check 下的Aircraft Discretes 頁面進行查看，對故障進行識別，可以幫助工作者快速判斷故障。整個系統(tǒng)最耗時的部分是服務器上的軟件更新需要2h，這與快速維修的理念不匹配的，是需要精簡的核心，通過和廠家OBV的溝通，提出在航材送修的環(huán)節(jié)中就預裝最新軟件就可以減少的這一流程，而一線人員只要上機通過比較簡單地更換服務器，注冊該飛機號，就可以直接執(zhí)行航班，大幅度減少一線因故障原因導致的排故時間和旅客等待時間。

4 ?結語

飛機故障的預防性維修和快速維修是今后飛機維修的發(fā)展方向，機載娛樂系統(tǒng)（IFE）是旅客體驗的核心部件，更應先前一步發(fā)展。通過對預防性和快速性維修的不斷總結和優(yōu)化，從本質上說通過一定的技術手段，來代償掉一線員工的維修時間，減少故障率。機載娛樂系統(tǒng)維修最為理想的狀態(tài)是所有的故障準備由后臺服務人員來完成，把一線員工的時間用來進行預防性的檢測和維修，從而更好地獲得旅客的乘機體驗，這也是我們后續(xù)不斷努力的方向。

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