GARMIN1000系统维修平台搭建预研究

刘媛媛

摘 要：飞行训练是一项造价极高，同时极具危险性的活动，在国内外所有的飞行训练中都是由专业教员带领学员在同一架飞行器上进行的。有经验的教员除了需要纠正飞行学员的操作故障之外，也起到监督保护飞行员和设备安全的职责。由于飞行器是由学员操纵的，在飞行器中还设置有专门的设备和软件，以辅助飞行教员进行更加详细完善的数据判断。目前市场针对这一需求也推出了很多解决方案，方案形式主要为计算机辅助系统，希望通过系统辅助提高人员对于信息的感知效率。GARMIN1000系统是此类系统中的佼佼者，其对于飞行安全至关重要的数据通过整合排列显示在两至三块显示屏上，帮助飞行员和维修保养人员更好地掌握必要数据。

关键词：GARMIN1000；机务人员；飞行数据

中图分类号：V243 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）35-0028-02

Abstract： Flight training is a very costly and dangerous activity， which is carried out on the same aircraft by professional instructors in all flight training at home and abroad. In addition to the need to correct the operational problems of the pilot cadets， experienced instructors are also responsible for supervising the safety of pilots and equipment. As the aircraft is operated by cadets， special equipment and software are also installed in the aircraft to assist flight instructors in making more detailed and sophisticated data judgments. At present， the market for this need has also introduced a lot of solutions， mainly in the form of computer-aided systems， so as to improve the efficiency of personnel perception of information through the system assistance. The GARMIN1000 system is one of the best of its kind， where data critical to flight safety are displayed on two or three screens in an integrated array to help pilots and maintenance personnel better grasp the necessary data.

Keywords： GARMIN1000； crew； flight data

1 訓练飞机维护难点

在日常进行的飞行训练过程中，飞行教员不但要将注意力集中在飞行姿态和设备工作状态上，同时还要分心去注意学员在操作中是否具有不规范的情况，这对于其注意力是极大的挑战，而且势必会出现一部分精力分散的情况。在分散精力的工作状态下，飞行教员可能难以及时发现一些细小的参数变化情况，而作为飞行器的驾驶者，飞行学员对于设备的性能了解和驾驶技巧掌握程度都不够，在日常飞行过程中其主要精力都集中于基本的飞行姿态和一些大致的参数，高压紧张的心理状态导致飞行员有时会忽略一些参数变化，而这些参数实际上是反映整个飞行器工作状态的重要参考，很多时候一些潜在的安全隐患都会通过这些数据参数显现出来，提醒飞行员注意进行控制。而由于飞行教员和飞行学员的精力限制，导致其不能准确及时的发现这些参数变化，从而对一些隐藏较深的可能故障不能及时处理。同时由于飞行员的飞行经验较浅，所以在面对突发事件时无法及时准确的做出正确判断，在相应的操作时可能会出现一些问题。对于飞行器处于飞行过程中的一些隐形故障和算术故障，飞行教员和学员都可能由于各方面原因而无法及时的发现，造成这些故障无法被及时的排除。诸如空中发动机瞬间抖动，这一类发动机的瞬间故障只有通过仔细观察相应的参数，才能发现，而由于飞行教员和学员此时的状态，可能会导致对于这些数据参数的变化，无法及时的发现。甚至在给机务人员反映故障时连故障现象都描述不清楚。这就给机务维护人员排除故障带来了极大的挑战。

与普通飞机相比，训练机的日常使用频率更高，而且由于飞行学员对于飞机性能和飞行姿态的掌握还不够熟练，在训练过程中，可能出现一些加大飞机损耗的习惯和操作，进一步减少了训练飞机的使用寿命。在频繁的训练过程中起落次数较多，对于飞行器的发动机和起落架部分的使用和磨损情况较为严重，长时间的使用磨损使起落架和发动机成为了该类机型故障发生的重点区域，而这两部分对于飞机使用安全又有着非常重要的影响作用，如果在飞行训练之前不能及时排除该区域存在的安全隐患，对于飞行安全就会造成严重的威胁。

CESSNA172R型飞机是我国培养飞行员的常用机型，在大多数训练基地都有改型飞机的入场，其搭载的GARMIN1000系统在一开始就支持自检功能和故障提示功能。虽然在原始设计阶段就已经考虑到了自动检查和故障提醒的功能，但事实上其能够检测的范围有限，在日常使用过程中其能够起到的提示作用仅仅作用于电子设备，而对于飞机机械设备的故障情况无法进行检测和告警，使得飞机在工作状态下仍然有安全隐患排查盲区。由于这一类故障无法被数据进行准确的概括和体现，所以无论是飞行人员还是飞机维修人员，在面对相应故障时，可能都需要花费较多的时间才能够发现，虽然其维修成本很小，但是由于在日常的维修和飞行过程中难以被工作人员所发现，所以发现此类问题只能依靠例行检查使工作人员按照规范和工作顺序进行全面检查时才会被发现。而在这个时间差内的飞行过程，都会存在一定的安全隐患。目前相应的提醒装置在对于发动机损失故障的发现率上，还存在着不足，无法及时准确的告知飞行人员和检修人员关于发动机损失故障方面所存在的问题，而机组维护人员由于缺乏准确的数据支持，在发现和确定故障过程中需要花费很多的时间和精力，而最终进行这一问题的维修，所需要花费的成本却是极小的，两者之间的投入和产出极不平衡。

2 飞行数据记录功能的实现

在不断的使用过程中，飞行员和地勤保障人员也将自己对于该系统的使用经验和建议提供给了系统供应商，在结合使用情况的调查后，该系统也在不断升级以弥补之前存在的技术问题。在最新一次系统大的升级中，又有一些新功能的问世。例如此次的系统升级内容中有一项是为飞机提供格式记录飞行数据的功能，在原有的系统中，位于驾驶舱内的两块数据显示屏的主要任务是为飞行人员提供飞机实时的导航、飞行姿态、发动机重要参数、电子检查单……为了能够保存相应的数据，系统在显示器中内置了可以安装SD卡的专门插槽，以方便随时记录飞机的重要数据，在飞行任务结束后地勤人员通过检查SD卡中的相應参数就可以对飞机飞行过程中留下的各个时间段的情况进行了解，达到掌握飞机工作状态的目的。存储系统由飞机电门控制，当飞机电子系统启动后会激动激活存储系统，系统开始记录工作，数据记录的时间间隔为一秒，所记录的数据包括了大部分导航数据和所有的发动机数据。当飞机关闭电子设备总电门后，数据的记录功能就立即停止。这样的机制可以帮助后期维护保养人员在进行设备维护的过程中能够更好的掌握飞机飞行阶段发动机区域的数据记录，通过分析以上数据反向得出飞行设备的发动机在使用过程中反映出的所有参数，帮助工作人员更好的还原当时设备的工作状态，以更好地掌握发动机的使用状态，并根据某些特征数值判断发动机是否出现故障或疑似出现故障。

3 运行机理

该系统的运行机理为，当飞机电子设备总电门接通以后，就会自动激活系统运作，系统在开启阶段会自动筛选飞行数据并进行记录，为了保证数据记录的精度，设置的记录间隔时间为1s，系统筛选的数据主要集中在导航和发动机两方面。

（1）当机务人员需要对飞行数据进行查看时，只需要取出SD卡，用任意的读卡器都可以对其进行读取。文件名格式设置为记录时间，例如文件名为“log_130421_173630_zuuu”，就表示飞机电子设备于2013年4月21日17点36分30秒开始接通电源并工作，后面的四位字母表示离飞机最近的机场，同时该系统与Excel软件的兼容性极好，可以采用直接导入的方式利用Excel对任意时间段记录下的飞行数据进行查看，极大的提高了工作人员的工作效率和使用平台兼容性。

（2）在飞行器飞行过程中有多种原因可能会导致发动机产生瞬时抖动的情况，假设是由于火花塞所引起的故障之前在没有相应飞行数据的支持下，工作人员所要面临的排查范围是所有会涉及到发动机瞬时抖动的情况，这是一个非常巨大的工程量，要想对所有可能造成发动机损失抖动的因素进行一一排查，会占用大量的工作时间，在很大程度上限制了工作人员的工作效率。而且有些故障在短时间内可能不会重复出现，即使工作人员进行地面试车的操作，可能该故障的情况也不会再次出现，这就会误导维修人员。针对这种情况，机务人员要将所有的火花塞进行拆除，逐一对其进行检查，而且判断依据只能靠工作人员长期工作所积累下的经验，由于不同原因所造成的故障，可能会超过工作人员的工作经验，造成工作人员判断失误。这样的处理办法没有工作效率，并且缺乏可靠性，而现在有了相应的飞行数据，工作人员只需要在电脑上进行操作，就可以对所有在飞行过程中出现故障的区域进行锁定，极大的压缩工作人员用于排查所需的工作时间，大幅度提升了工作效率，并减轻了工作强度。

（3）除了可以对飞行数据进行记录和排查之外，工作人员还可以结合EGVIEW软件绘制出直观的发动机工作状态变化规律曲线帮助工作人员了解在整个飞行过程中发动机所处于的工作状态，这样直观的方式能够更好的帮助工作人员进行工作状态判断。而且这样的曲线可以同时表示机群的发动机工作状态，这样可以将原来出现几率较小但确实存在机械故障通过扩大数量级的方式表现出来。

4 结束语

综上所述，该平台开发可实现拆换件次数的降低，可以使故障诊断速度得到有效提高，进而达到人力成本节约的目的，还可进一步减少在更换过程中发生人为错误的情况。同时分析仪有故障的特点，并且作出应急措施可使故障重复性发生的可能性降低，减少维修所用的成本。培训系统维护人员，帮助其了解g1000系统的特点以及故障排除方法等，可以提高整个维护队伍人员的相关技术水平，实现维护工作的可靠性。最为重要的则是使飞行安全系数得到增加，在飞机上天前把已有故障全部解决，甚至可以采取一些措施规避故障的发生。

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