飞参系统的发展及运用

飞参系统的发展及运用
周婷
【摘要】飞机飞参系统是用于采集飞机飞行过程中的各种数据、音频信息和视频信息。

飞参系统由前期的辅助飞行作用，发展到飞行事故调查的重要作用。

现今，飞参系统可用于日常性飞行、飞机和发动机监控，预防飞行事故。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2016(000)013
【总页数】1页(P89-89)
【关键词】飞参系统;飞行数据记录;座舱音频记录
【作者】周婷
【作者单位】中航通飞研究院有限公司，广东珠海 519040
【正文语种】中文
自莱特兄弟发明飞机起，记录飞行参数的想法就存在。

飞参系统记录的数据从最初的十几个发展到现在的两千多个。

飞参系统记录了大量反映飞机各系统的工作情况和飞行状态的信息，经过地面译码处理和分析这些飞参数据，可以进行系统或飞机部件故障原因、部位、程度和趋势等的判定，从而评定飞机的安全工作能力；反应飞行员对飞机的操作和使用情况。

早期的飞行数据记录器（FDR）采用气压表进行测量并在滚动的纸筒上记录大气压力和高度的变化，但是纸介质记录器容易受到火烧的威胁。

后续又出现了基于照相原理的飞行数据记录器、钢丝记录器。

基于照相原理的FDR在相纸或胶片上的数
据容易受到光照的影响而丢失，钢丝记录器的钢丝容易折断或成很多节，而且折断的钢丝容易卷曲，从而导致数据的重新拼接非常困难。

所以这些记录器主要用于记录重大历史事件和飞行试验，不适用于飞行事故调查。

随着数字化技术的发展，产生了数字化磁带飞行数据记录器（DFDR），其以数字方式进行记录，以磁带为记录介质。

由于DFDR内部运动部件多、体积大、数据
卸载慢，使其不适用于小型飞机、飞机日常训练质量评估和维修监控。

由于采用数字方式进行记录，美国航空无线电公司（ARINC）针对飞参系统数据采集和传输
方面，先后制定了 ARINC573、ARINC717、ARINC542A、ARINC747、ARINC757、ARINC767等飞参系统设计规范。

它对飞参记录器系统架构、功能、信号获取方式、记录数据格式、电气接口、物理特性以及数据特性方面提出了具体要求。

随着计算机以及通信技术等的发展，出现了固态飞行数据记录器。

固态飞行数据记录器使用芯片作为记录介质，采用数字记录方式。

它克服了DFDR的缺点，不需
要定期修理或维护，可靠性更高，非常有利于发挥飞参在飞机维修监控和飞行训练评估方面的作用。

随着飞机飞行性能的提高，通过现场残骸调查飞行事故变得越来越困难，飞参记录器的抗坠毁幸存能力变得更加重要。

第一台真正具有初步抗坠毁幸存能力的飞行数据记录器是109-C型飞行数据记录器。

美国联邦航空局（FAA）针对记录器的抗坠毁幸存能力，制定了如下标准TSO-C51、TSO-C51a、TSO-C124a、TSO-C123a、TSO-C124b、TSO-C123b等。

通常飞行数据记录器外形都是尺寸已标准化的长方形状，为了寻找方便，记录器外表面涂成鲜艳的橘黄色，表面贴有反射条，且有醒目的文字提示。

为增大记录器在飞机事故中的幸存率，记录器安装在飞机的尾部。

除此之外，为了使事故后记录器掉入海中，便于寻找，飞参记录器都应装配水下定位信标。

由于事故会导致电源中断，不利于飞行事故的调查，要求飞参记录器尤其是舱音记录器安装独立电源。

舱音记录器的出现，是源于飞行事故的调查。

事故调查中发现，通过分析机组人员的通话，有利于飞行事故原因的调查。

最早的伍瑞博士研制出了集座舱声音和飞行数据于一体的飞参记录器原型机。

为了更好的满足飞行事故的调查的需要，许多国家都开始在飞机上装舱音记录器系统。

FAA在1963年正式颁布了用于飞行事故调查的舱音记录器系统相关技术标准，即TSO-C84标准。

最初FAA对舱音记录器系统的注意要求是：记录每个机
组成员利用地面设备和机载通信系统进行发送和接收时的对话。

同时，座舱中没有通过媒体交互的其它对话声也被记录，能提供足够的通道使得不同机组人员的声音能记录在不同的通道中，能至少能保存30min的舱音信息。

而且，具备停止记录
条件，一旦发生坠毁，最近30min的通话不被擦除或覆盖。

大型军用飞机的体积和飞行特性和民机相似，因此，对在其上面安装的飞参记录器的要求与通常的民用飞机相同。

为了提高坠毁幸存能力，Leigh仪器有限公司为所安装的飞参记录器设计了弹射滑翔降落装置。

弹射装置被安装在飞机尾部，提高了记录器的坠毁幸存能力。

战斗机体积小，安装空间比较狭小，早期的箔带和磁带飞参记录器体积过于庞大，并不适合安装在战斗机上，因此，飞参记录器在战斗机上的应用历史比大型飞机要晚一些。

目前美国L-3公司是世界上生产军用飞机固态飞参记录器最主要的厂家
之一，该公司为各种型号的美军飞机生产了大量的固态飞行参数记录器和坠毁幸存存储单元。

美军为了提高飞行数据幸存率，在F-16C上装有两个飞行参数记录器，一个为防毁型记录器，安装在机身尾部，一个为弹射型记录器，安装在弹射椅上，增强事故中飞参数据的幸存概率。

飞参系统的应用主要体现在四个方面：飞机设计性能测试、失事飞机事故原因调查、辅助飞行训练评估和辅助地勤人员维护和监控飞机。

早期的飞参系统，主要用于记录大历史事件和进行飞行试验。

后续由于飞机事故发生的增多，利用飞参系统记录
数据进行事故原因调查。

现今，飞参系统更多的用于飞机事故的预防，即实时的监控飞机的状态，避免事故的发生。

同时，在飞机研制方面，飞参系统也起到重要的作用，利用飞参记录的数据测试飞机性能。

在飞行员训练时，也能利用飞参系统记录的数据进行飞行训练评估。

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