补DFDR和ACARS

2019/8/21航空电子系统电子教案郭润夏2019/8/22飞行数据记录系统(FDR)•1.1飞行数据记录器的功用与分类飞行数据记录器在发动机工作（或飞机离地）后，自动实时地记录飞机的飞行状态参数和发动机工作状态参数,为分析飞行情况几飞机性能提供必要的数据。飞机制造厂根据试飞数据改进设计方案或制造工艺；航空公司根据记录的实时数据评估飞行技术；航空工程部门根据数据的衰变确定维修实施程序；出现飞行事故后，可根据记录的飞行数据查明事故原因。2019/8/23FAA将飞行数据记录器分成四大类，其记录的参数要求是：•FAACategory1基本参数11个•FAACategory2基本参数17个•FAACategory3基本参数29个•FAACategory4基本参数88个飞行数据记录系统(FDR)2019/8/24目前，ICAO要求中/大型商务运输飞机装备的飞行数据记录器至少记录88个基本参数。如：时间、高度、空速、垂直加速度、航向、俯仰角、倾斜角、纵向加速度、驾驶杆或俯仰操纵舵面位置、驾驶盘或侧向操纵舵面位置、每一发动机的推力、每一发动机的反推位置等等。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/25飞行数据记录器记录的参数又可分为：•时间：太阳时、恒星时•飞行环境参数：风向、风速、空速等•导航参数：经度、纬度、地速等•飞行控制/飞机性能参数：•发动机参数：飞行数据记录器按记录媒质可分为磁带式和固态飞行数据记录器。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/261.2飞行数据的数字记录方式作为飞行参数的重要记录部件，飞行数据记录器有磁带式的和固态式的。记录方式也各种各样。下面简要介绍其最常用的一种记录方式——哈佛双向制。哈佛双相制规定在一个特定的时段内为一个位槽，对于匀速运行的磁带，在一个位槽的中间磁带上的磁化状态有一次“翻转”(反相)表示二进制数码“1”；不翻转则为“0”。由于每一个位槽的开始都要翻转一次，所以，哈佛双相制编码起到了提供自动定时信息的作用。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/27飞行数据记录系统(FDR)2019/8/282通用型飞行数据记录器通用型飞行数据记录器(UFDR)是美国Sundstrand公司生产的一种性能优良、功能较完善的记录器(以后简称记录器)。这种记录器是具有防坠毁时磁带保护式连续记录25小时的记录器。记录器内部装有数据采集部件，可以引入各种模拟信号和离散信号，也可以通过ARINC429总线直接从飞行综合数据系统的数据采集组件获得数字信息。记录器外部安装水下定位装置，当飞机坠入大海之后发出救援声纳信号，便可确定飞机坠毁的位置。另外，还装有一个外部设备插头，通过该插头可以与磁带拷贝机或检查仪连接。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/29•2.1基本结构记录器封装在一个标准的ARINC4041／2ATR长匣中，固定在无减震架的飞机装架上，记录器外形图如下：飞行数据记录系统(FDR)2019/8/210•2.2水下定位信标•飞行数据记录器前面板上安装着水下定位装置(又称水下定位信标)，它不是记录系统的一部分，但两者必须固定在一起。当飞行记录器和水下定位信标机坠入海中，信标机的电源自动接通，启动晶体振荡电路，产生27．5千赫的振荡信号，经放大驱动扬声器件，发出单音调音频信号，穿过海平面向空气中传播。当接收装置接收到这一特定频率的信号时，进行分析估算，从而确定声源的方位和距离，便可顺利地找到飞行记录器。水下定位装置在水的压力作用下，声纳信号可保持发射30天。•水下定位信标机的电源是干电池，所以，飞机坠入大海中，它能独立工作。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/211飞行数据记录系统(FDR)2019/8/212水下定位信标系统在维护中应注意以下事项：要按规定时间检查和更换水下定位装置的电池，并应在干净的维修车间内进行更换。每次检查和更换电池时，都应注意O型密封圈是否老化、变形，表面是否光洁，以防漏水或电池受潮。除规定的标签外，不允许把任何其他的标签贴在水下定位信标的壳体上。更换电池时，避免将电池极性装错，否则将损坏水下定位装置。避免将油泥、沙子、纤维等弄入装配螺纹中，以不影响密封盖压紧O型密封垫圈。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/213•3.1数字式飞行数据记录器数字式飞行记录器系统主要由以下几部分组成：数字式飞行记录器(DFDR)，数字式飞行数据采集组件(DFDAU)，飞行记录器方式控制面板。一个飞机识别短路插头，一个三轴加速度计，该系统与ACARS的IDU及ACARS管理计算机接口。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/214从各个不同系统和传感器来的模拟和数字信号首先送到DFDAU，DFDAU把模拟信号变成固定格式的数字信号并进行数据处理后传送给DFDR。DFDR对所有飞行参数的数据进行记录。记录器可记录最后25小时的飞行数据，这些记录数据可用地面设备读出。另外，DFDAU有一个软盘驱动器，可用于记录所选参数。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/215飞行数据记录系统(FDR)2019/8/216•3.2固态飞行记录器（SSFDR）固态飞行记录器（SSFDR-solidestateflightdatarecorder）是现代飞机常见的一种记录器。该部件消除了任何活动部分，用固态的存储器作为记录部件（CSMU-crashsurvivablememoryunit），可存储25小时的飞行参数。也可以更改为记录50小时的飞行数据。SSFDR有多种机型，其选择功能包括：电源供给，外型尺寸，水下定位信标机，存储器容量，机上维护系统的对接，CSMU以64字/秒或128字/秒的速率记录。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/217•3.3数字式飞行数据采集组件DFDAUDFDAU用于采集处理和综合从各个不同系统传感器送来的信号，并把它们变换为标准式(哈佛双向格式)然后送到飞行记录器。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/218DFDAU的前面板上有一个3.5′英寸的软盘驱动器，驱动器的右侧有一个小门可取放磁盘，整个驱动器固定于DFDAU面板的右侧，打开绞链门便可取放磁盘。飞行数据存储在DFDAU的EEPROM中，当飞机落地且发动机关车时，传送到驱动器记录在软盘中。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/219飞行数据记录系统(FDR)2019/8/220•LED面板上还有一个显示窗和三个指示灯，其功用如下：•1、状态显示窗——提供三位数的故障码显示。•2、读(REAED)按钮——按压并保持，则可读得故障码。•3、FAIL(失效)灯一DFDAU失效。琥铂色灯亮表示DFDAU的电源及输出数据失效，CPUl的EPROM失效。•4、CAUTION(警告)灯一琥铂灯亮表示：输入电路（不管模拟量或数字量输入)故障，CPU2的EPROM失效或内部CPUl一CPU2之间数据通讯失效。•5、DFDRFAIL(记录器失效)灯一琥铂色灯亮表示DFDR(飞行记录器)故障。此时是DFDAU有数据输出给DFDR，却无自DFDR反馈的检测数据，此时此灯亮。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/221•3.4对话式显示组件（IDU）IDU是触摸式显示组件，可用于ACARS显示，也可用于DFDAU采集数据及飞行报告显示，其显示内容与DFDR记录或DFDAU内软盘记录的内容基本相同。•触摸IDU上“MENU”字直至“MAINSYSTEMMENU”页面显示，该页面上可看到“ACARS”和“DFDAU”选项，选择DFDAU选项，即可对DFDAU进行操作，这些操作可完成如下功能：•显示前边数次飞行的记录，若某些参数不正常，会有相应的报告，记录航班的多少取决于每个航班记录内容的多少。•输入起始所需参数，如航班号、航段、起飞机场、目的地机场、日期、飞行时间等。•实时报告，一般用于地面试车记录当时的数据。•显示和打印所选数据。•发动机序号，飞机尾号输入。•对DFDAU内的系统进行自检。•选择显示亮度和显示器LED的测试。飞行数据记录系统(FDR)2019/8/222飞行数据记录系统(FDR)2019/8/223•1.1功能ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/224ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/225•1.2系统组成ACARS系统各部件及其它相关系统包括机载传感器的输入输出联系，它们共同完成ACARS系统的数据和话音通信功能。•MCDU可提供人／机交互功能。机组可通过MCDU输入报告传送到地面、阅读内存的数据，显示所有发射和接收的数据。•CMU可自动进行数据处理、存贮、控制发射和其它相关功能。ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/226OOOI事件信息由下列传感器状态提供：门（包括客舱门）\刹车\空地继电器。•O—OUTOFTHEGATE（离开门位）：客舱门关上，刹车松开•O—OFFTHEGROUND（起飞）：空地电门处于“空中”状态。•O—ONTHEGROUND（落地）：空地电门处于“地面”状态。•I—INTHEGATE（进入门位）：刹车刹住、客舱门打开。ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/227•1.3ACARS管理组件CMU的功用•（l）监视OOOI传感器状态，记录“事件”发生的格林威治时间（GMT），并自动发射到地面。•（2）识别来自地面台的寻址代码、接收本机所属的信息和指令。•（3）接受来自数字式飞行数据采集组件（DFDAU）的数据和指令，并输出给VHF3发送到地面。ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/228•（4）接受来自MCDU的数据和指令发送到地面。•（5）控制信息发射的优先权顺序。ACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介2019/8/229•1.4频率ACARS系统在全球共有四个使用频率：美国、澳洲：131.470MHZ加拿大：131.450MHZ日本：131.450MHZ欧洲：131.725MHZACARS（飞行器通信、寻址与报告系统）工作原理简介