民用飞机无线快速存取记录器应用研究

李啸宇

【摘 要】从民用飞机无线快速存取记录器应用出发，介绍了民用飞机无线快速存取记录器的功能应用和功能要求，对民用飞机无线快速存取记录器的典型功能应用作了详细介绍，表明了民用飞机无线快速存取记录器应用多元化的发展趋势。

【关键词】民用飞机；无线快速存取记录器

中图分类号： V323 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）16-0042-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.018

【Abstract】From the viewpoint of application of Wireless Quick Access Recorder （WQAR） on civil aircraft， an introduction is given to applications and requirements of function. A detail description is made on the typical functions of WQAR for civil aircrafts and it indicates that the development trend of WQAR on future civil aircraft is diversified.

【Key words】Civil Aircraft； Wireless Quick Access Recorder

0 引言

随着民用航空技术的发展，航空机载设备的综合集成化程度越来越高。与此同时，航空公司运营中对故障定位和趋势分析的快速性和及时性要求也越来越高。现代民用飞机基本均安装了无线快速存取记录器（WQAR），用于帮助航空公司监控飞机的飞行品质和维修品质[1]。

作为客户化的机载数据记录设备，无线快速存取记录器主要用于记录飞机航段与地面参数数据。早期飞机上主要加装了人工取卡方式的傳统快速存取记录器。随着技术的发展及为了满足飞机数据获得及时性的需求，目前新交付的飞机均加装了无线快速存取记录器设备，现有机队已交付的飞机大部分也通过改装更换为无线快速存取记录器。作为当前民用航空飞机上主流的飞行数据记录设备，其发展经历了从2G的无线快速存取记录器到最新的3G的无线快速存取记录器的演变。

无线快速存取记录器主要记录从飞机实时监控系统采集、处理和存储的飞机各系统的大量数据信息。记录的飞机系统参数信息能够帮助航空公司运控人员监控飞行机组的飞行操作，帮助飞行和地勤人员定位故障原因，为系统故障的准确定位和飞机状态趋势分析提供了客观可信的技术依据。

1 无线快速存取记录器概述与基本架构

无线快速存取记录器存储记录机上实时监控系统传输来的飞机系统参数，航后可通过无线方式利用地面手机网络自动下传飞行数据，同时也可以通过地面取卡的方式获取数据，用于地面分析和处理。无线快速存取记录器可通过内置程序自动判断是否开启无线数据传输功能，以确保无线数据传输在飞机适于无线数据传输状态后进行，并且在飞机不适于无线数据传输状态下关闭无线传输功能。

无线快速存取记录器的飞行数据记录于非易失存储介质并可在飞机处于地面后自动无线传输所记录的飞行数据。非易失存储介质是一种固态存储器，可以使用PCMCIA或者CF卡等媒体介质。

除了飞行数据记录和航后自动下传功能外，无线快速存取记录器还能按照程序设定进行上传和下载其他类型数据。同时无线快速存取记录器提供了通过以太网口来发送和接收文件的能力，并且提供了接口扩展能力使机上设备和地面基站能够进行双向传输数据，如进行机载娱乐系统之类的软件和数据库加载等。

2 无线快速存取记录器基本功能应用

典型的无线快速存取记录器提供如下功能。

2.1 飞行数据与报文记录功能

无线快速存取记录器同时接收来自数据采集组件的ARINC573/717[2]数据，既包括常规的飞行数据，也包括各种实时监控报文。因此，无线快速存取记录器不仅备份记录了飞行数据记录器（FDR）中常规的飞行数据，还记录了用于飞机健康管理的机载监控信息与下传的事件报文信息。

无线快速存取记录器内部一般装有装有一块容量至少为8Gb的非易失固态大容量存储设备，如PCMCIA或者CF卡等。

无线快速存取记录器应支持以下种类的数据帧类型的记录参数输入：

（a）每秒64、128、256、384、512或者1024字的哈佛Bi-Phase数据。数据速率的选择可通过离散输入信号配置速度选择管脚或者通过构型软件配置实现。

（b）每秒64、128、256、384、512或者1024字的Bi-Polar数据。数据速率的选择应通过离散输入信号配置速度选择管脚或者通过构型软件配置实现。根据配置软件的具体设置，无线快速存取记录器也可以自动识别该类型输入数据。

（c）每秒128字的Plessey DMEP NRZ数据。该数据只能通过配置软件进行选择。

2.2 无线传输及传输控制功能

飞机在过站或者航后，机上无线快速存取记录器即可通过电信运行商的3G网络进行无线下传，将所记录的原始数据输出至地面译码和分析应用系统，避免了传统人工上机下载方式所带来的不便。

无线快速存取记录器的无线通信模块一般设计为可灵活更换，主要为了以后方便使用4G或后续其他类型的无线通讯模块进行替换。

通常无线快速存取记录器配有离散信号接口，用于接入飞机空地信号、舱门信号或者发动机信号，来控制无线传输模块的供电，使无线快速存取记录器在飞机落地后在适当的状态时向地面基站传输数据，在飞机准备起飞时关闭无线传输功能，防止无线传输对机上通信产生干扰和影响。

2.3 客户化配置功能

通过配置工具可对无线快速存取记录器进行客户化配置。客户化配置的主要功能是设置无线快速存取记录器对应的地面基站服务器IP地址，所装SIM电话卡的类型以及无线快速存取记录器的一些根据航空公司要求所需的硬件设置。

3 无线快速存取记录器扩展功能应用

根据不同飞机的航电架构，无线快速存取记录器还可以提供数据链报文地面传输、机载软件无线传输与组建机组局域网等功能。

3.1 数据链报文地面传输

实际在现有飞机上可以通过改装线路，将无线快速存取记录器连接至通信管理组件（CMU）的高頻通信端口，无线快速存取记录器可以为机上CMU提供无线传输通道，将数据链报文通过地面手机网络发给地面服务器。

这将有效的减轻报文通信运营商的甚高频数据链通信负载，提高报文传输的实时性和完整性，降低报文的传输成本。

3.2 机载软件无线传输

通过机上线路改装，无线快速存取记录器可利用地面手机网络无线接收基于ARINC615或者ARINC615A[3]数据加载器的加载数据，来实现机上航电系统软件和数据库的无线加载。

平时使用传统软件加载方式加载飞管软件或者导航数据库一般需要半个小时至一个小时。而利用无线快速存取记录器进行软件传输拷贝，一般传输时间仅需要10分钟。这将大幅提高飞机维护效率。并且通过地面服务器的自动分发和管理，可以有效降低人为的加载错误和提高机队软件管理水平。

3.3 组建机组局域网

传统的电子飞行包没有接入地面网络，无法下载放行资料和更新相关航图和手册。通过无线快速存取记录器组建机组局域网，为电子飞行包提供安全的热点接入，可以增加许多电子飞行包的扩展应用。

无线快速存取记录器一般拥有ARINC 429[4]接口，可以接入机上关键系统数据。当电子飞行包接入无线快速存取记录器所创建的网络热点中时，按照其预先开发安装的APP应用功能，可提供给机组当前的飞机状态、场面信息、飞行计划、天气和重要通告等。同时电子飞行包也可以自动检查飞行计划与机载导航数据库、辅助填写电子任务书、辅助填写性能计算参数等。这使得机组可以获得更好的应急响应手段和用户体验。

4 结束语

随着航空电子技术的发展，民用飞机无线快速存取记录器的功能应用更加丰富，完全满足了航空公司对飞行品质监控以及维修品质监控的需求，对飞机的持续适航和安全运营具有重要意义。

【参考文献】

[1]赵云帆，李斌.利用WQAR建立中国民航飞行品质监控系统[J].中国民用航空，2012，10.

[2]ARINC characteristic717-12，Flight data acquisition and recording system[S].Airlines Electronic Engineering Committee， June 16，2006.

[3]ARINC615A，SOFTWARE DATA LOADER USING ETHERNET INTERFACE[S].Airlines Electronic Engineering Committee， June 30， 2007.

[4]ARINC 429 DIGITAL INFORMATION TRANSFER SYSTEM （DITS）[S].Electronic Engineering Committee， June 25， 2009.