民用飞机中央维护系统研究

民用飞机中央维护系统研究
摘要：中央维护系统能够实时监控航电系统和飞机其他系统中含有BIT/BITE的LRU的工作状态，并能够接收和存储这些信息，并将这些信息进行处理后，在多功能显示器上显示。

维护人员通过对这些信息的分析，了解各系统设备状态，以便于设备的维护和维修，减少延误和取消的航班次数，同时降低飞机维护和维修的费用。

关键词：中央维护系统（CMS）中央维护系统应用软件(CMSA) 航线可更换单元/模块（LRU/LRM）
随着民用航空机载电子技术领域的发展，系统的复杂度不断提高。

高集成度和小型化造成了潜在故障源的增加，而可设置的故障监测点减少，降低了故障的诊断测试能力，从而对系统的制造、使用、安全和维护带来了巨大的挑战。

实际上，很多系统的使用和维护费用远超过制造费用。

最大化系统维护的方便性和最优化系统的性能往往是两个矛盾的目标。

目前，在航空公司的竞争中，维修工程得到越来越高的重视。

机载维护使得飞机在航线服务中的维修更加方便快捷，故障隔离的功能可以帮助地面维修人员更加快速有效的对飞机进行日常维护和故障检测，从而提高飞机服务效率，降低维修成本。

中央维护系统（CMS）作为机载维护功能的一种工具，采用统一的人机接口，为地面维修人员提供自动的故障和维修信息的显示，简
化了维修程序，节省了飞机和设备的维修成本，从而减少了飞机的运营成本。

1 中央维护系统概述
中央维护系统（CMS）从航电和非航电系统指定的部件中采集数据。

这些指定部件包括航线可更换单元（LRU），航线可更换模块（LRM）或功能模块，这些指定部件向维护系统提供该部件有关工作状态、故障或构型方面的数据信息。

这些数据信息可通过多功能显示器显示，也可通过机载打印机打印、通信数据链路下传、便携式维护计算机下载数据。

这些指定部件直接或间接地向中央维护系统发送数据信息。

中央维护系统能够简化维护过程，提高维护人员的工作效率，主要表现以下几个方面。

1）提高维护效率；
2）降低总的维护费用；
3）简化维护步骤和系统维护人员的培训。

2 中央维护系统功能描述
中央维护系统能够提供一个控制和显示飞机的各个系统的维护
数据的方式。

此外，为了确认并隔离由LRU报告的故障，中央维护系统可以通过运行LRU的测试和调整的功能确认并隔离故障，而不需要安装专有的测试设备到飞机上。

中央维护系统可以存储发动机趋势、超限和生命周期数据，也可以访问构型信息数据库，或把LRU 上记载的故障信息下载非易失性存储器中。

中央维护系统能够提供分析故障的帮助页面，并且能够进入存储维护数据的数据库。

1）中央维护系统功能主要有：
2）监测飞机系统的状态和故障；
3）LRU诊断信息和系统参数显示；
4）LRU故障数据和LRU构型信息；
提供辅助维护信息。

3 ARINC604规范介绍
ARINC 604规范“机内测试设备的设计和使用指导”是一个工业设计标准，常常被作为飞机维护系统设计的一个规范。

它具体描述了BIT/BITE的定义，提供设计LRU的BIT/BITE时的基准，也描述了中央维护系统(CMS)的概念，定义了中央维护系统和提供维护信息的LRU接口之间的协议。

中央维护系统（CMS）是一个基于分布式概念的系统。

带有BIT/BITE的LRU探测到硬、软件故障状态和影响正常运行性能的通信丢失的故障。

这些故障指示存储在LRU内部的存储器上，用来协助进行车间维修，也可以通过飞机的常用接口报告给中央维护系统，以便于进行航线维修。

中央维护系统可以通过使用诊断方程确认故障，并将故障发生的起因隔离到单个的LRU或接口。

中央维护系统可以将储存故障和维护数据在机载数据库中，以便于帮助维护人员诊断飞机系统的故障。

中央维护系统(CMS)提供一个从驾驶舱到单个LRU的BITE的存取通道。

中央维护系统的作用就是存储故障数据，将故障数据显示给维护人员，同时通过运行诊断测试来协助维护人员解决故障问题。

ARINC 604 规范通常用于中央维护系统和LRU之间，以下是此协议的一些普遍用法：
1）运行LRU 自测试或调整
中央维护系统（CMS）具有启动LRU的自测试或调整的功能，并能通过多功能显示器（MFD）显示此信息给操作人员。

此页面能够显示格式化文本、选项和一个空的纯文本区域。

当选择了一个在CMS显示页上的选项，CMS将发出一个有关此选项（由LRU供应商定义）的相关命令给LRU，那么LRU将响应此命令并在一个新的页面上给出回复信息，同时以LRU的状态信息将更新在空的纯文本
区域。

2）LRU构型数据库
3）LRU维护数据
中央维护系统支持ARINC 604规范的两种不同模式：交互模式和自动模式。

3.1 交互模式
为提供信息和执行操作试验，操作者通过ARINC 429命令/应答协议提供故障显示系统查询和命令的模式。

交互模式可以在LRU运行测试和调试、进入LRU构型数据库、下载LRU数据的情况时使用。

交互模式信息组成:
1）来自CMSA包括设备代号和目标LRU的SDI以及7位命令代码的命令字(标签227)(菜单请求,上/下页,返回，等等)；
2）LRU到故障显示系统使用自动数据信息格式的故障响应；
3.2 自动模式
为提供运行状态和总线操作再确认功能，LRU在没有收到请求时通过ARINC 429广播协议传送故障数据到故障显示系统的模式(默认模式)。

自动模式只能在LRU运行测试和调试时使用。

自动模式数据信息由一组使用包括以下信息的ARINC 356标签故障报告组成:
1）包含STX的起始字,块字数；
2）包含任何故障记录的中间字；
3）包含ETX的结束字。

4 结语
中央维护系统已经逐渐成为飞机系统的一个重要组成部分。

该系统可以帮助机组人员和维护人员进行故障诊断，监控机上设备的状态，提高飞机的可靠性和维护性。

参考文献
[1] ARINC CHARACTERISTIC 624-1 DESIGN GUIDANCE FOR ONBOARD MAINTENANCE SYSTEM.AUGUST 30,1993.
[2] ARINC REPORT 604-1 GUIDANCE FOR DESIGN AND USE OF BUILT-IN TEST EQUIPMENT.OCTOBER 31,1988.。