国外机载维护系统架构发展概述

2020-01-08 02:05
测控技术 2019年12期
关键词:机柜架构飞机

(北京航空工程技术研究中心,北京 100076)

为降低运行和维护成本,提高保障效率,民用航空器设计发展了机载维护系统,实现了飞机状态的实时监控、故障部件的快速定位以及维修保障需求信息的快速传输等功能,为提高航空公司的竞争力,起到了关键作用。《ARINC 604机内测试设备设计与应用指南》和《ARINC 624机载维护系统设计指南》对机内测试设备和机载维护系统的功能架构做了定义,主要功能是准确隔离故障;提供关键状态监控;减少备件规模及飞机延误,提高维修效率,提升飞机快速派遣能力;减少或消除地面保障设备,降低维修费用。其核心目标就是用最小的费用代价(备件、维修保障资源、人力、培训等),达到整个机队的高安全性和高派遣率。

航空电子技术的进步不断推进了机载维护系统的发展,使之功能不断完善,体系架构历经由分立式到联合分布式,再到综合化系统的发展过程。机载维护系统自产生发展至今大概经历了以下发展阶段:分立式机载维护设备;联合式机载维护系统(On-board Maintenance System,OMS),早期以中央故障显示系统(Centralized Fault Display System,CFDS)为代表,随后发展为中央维护系统(Centralized Maintenance System,CMS)和飞机状态监控系统(Aircraft Condition Monitoring System,ACMS),以空客A330/A340系列,波音737后续机型为代表;综合化机载维护系统,中央维护功能和状态监控功能都宿留在FSA-NG、公共计算资源(Common Computing Resource,CCR)、中央处理计算机(Integrated Processor Computer,ICP)中,依托智能终端和高速网络进行信息数据交换,呈现高度综合化集成化的特点,典型代表为空客A380/A350和波音787等机型,军机的典型代表为美军F-35。

国内航空装备机载维护系统的发展起步较晚,大多数机型的机载维护系统仍处于较初级的分立式机载维护设备阶段,在新研制的大型航空装备上开展了中央维护系统和健康管理系统的研制,但总体设计仍属于联合分布式架构,与ARINC 624的系统架构基本一致,由于国内机载航空电子系统发展的限制,国内机载维护系统首先在系统架构上与国际先进的综合化集成架构存在很大差距,而且综合故障诊断、故障预测、状态监控分析等关键技术需要突破,工程设计仍需试验、试用进行充分验证,逐步熟化,国内机载维护系统的发展仍需经历较长的工程实践过程,因此,研究分析国外机载维护系统功能架构发展现状及趋势,对我国大型航空装备机载维护系统设计具有重要的借鉴意义。

1 中央故障显示系统

早在1976年,航空公司就试图利用BITE来降低维护成本。随着航空电子技术和航空总线技术的发展,BITE的功能性能取得了长足进步,也为机载维护系统的发展奠定了基础,中央故障显示系统(CFDS)应运而生[3]。

1988年发布的《ARINC 604机内测试设备设计与应用指南》中,定义了CFDS的基本功能及结构。典型的CFDS由中央故障显示组件(Centralized Fault Display Unit,CFDU)、中央故障显示接口组件(Centralized Fault Display Interface Unit,CFDIU)、机内测试设备(Built-In Test Equipment,BITE)、移动式故障显示部件(Remote Fault Display Unit,RFDU)、可移动式存储器和打印机等组成,如图1所示。

图1 CFDS组成架构

(1) 中央故障显示组件(CFDU)。

CFDU是地面维护人员和机载系统BITE的交互接口,用于控制故障诊断、故障状态显示和故障上报。中央故障显示组件安装在驾驶舱内,主要由地面维护人员操作使用。

(2) 中央故障显示接口组件(CFDIU)。

CFDIU是CFDU与机载系统交联的接口部件。各机载系统与安装在航空电子设备舱内的CFDIU连接,并通过数据总线将数据从各机载系统传输至CFDU。CFDS的总线架构如图2所示。

图2 CFDS总线架构(ARINC 604)

(3) 机内测试设备(BITE)。

与对独立LRU的BITE要求不同,CFDS要求通过数据总线对BITE信息进行集中的显示和处理,基于BITE,CFDS在外场维护使用条件下应具备以下能力:

① 在飞行阶段故障发生时,记录故障数据,如果用户需要并将数据备份至ACARS(Aircraft Communications Addressing and Reporting System,飞机通信寻址与报告系统)。

② 维护人员按照CFDU上的维修引导快速诊断故障,隔离故障。

③ 提供帮助引导,协助维修人员更换故障的外场可更换单元(Line Replaceable Unit,LRU)。

④ 在维修中提供操作测试功能。

⑤ 进行交互式系统测试已确认与其他机载系统的互操作性。

⑥ 进行系统性能测试,以确认复杂系统的运行状态。

在外场维护条件下,BITE的检测方式主要包括:LRU上电自检、更换LRU 确认测试和系统性能测试。

(4) 移动式故障显示部件(RFDU)。

RFDU的主要功能与CFDU一致,为在最便利的地方向用户提供CFDS信息,RFDU通常设计成便携式模式。

(5) 存储器(BITE,可移动式)。

CFDS系统中,通过BITE中的非易失性存储器存储故障。故障数据应包括故障特征数据、飞行航班号、LRU确认标识、故障发生日期、时间、ATA(航班实际到达时间等)、经纬度、航速描述等信息。

CFDS在波音早期373、空客A320系列早期型号中得到了应用,解决了以往飞机维护数据难以获取、故障数据的显示分散、故障数据显示数据格式不统一、维护流程系统各异、操作复杂等难题,CFDS采用集中显示控制的方式,统一规范了故障数据格式,故障数据可集中获取,机上测试在CFDS集中控制下完成,大大提高了故障检测和隔离的效率。

2 中央维护和状态监控系统

随着CFDS在波音、空客等机型的应用,功能需求不断完善,1993年发布的《ARINC 624机载维护系统设计指南》首次提出了OMS的概念,并对OMS的设计提出了规范要求。与CFDS相比,OMS在组成和架构上最大的特点是将CMS和ACMS设计为两个独立的子系统,增加了中央维护计算机(Central Maintenance Computer,CMC)用于集中处理、存储、格式化故障数据,控制管理系统配置信息和地面测试等功能。

2.1 OMS(ARINC 624)系统架构及功能

典型的OMS包括成员系统BITE、CMC、驾驶舱的维护访问终端(Maintenance Access Terminal,MAT)、飞行员驾驶舱效应(Flight Desk Effects,FDE)监控接口、电子库系统(ELS)接口、驾驶舱打印机接口、数据链路接口、数据加载备份接口、驾驶舱事件按钮接口和远程维护终端等设备[4],如图3所示。

OMS包含的很多子功能都驻留在各成员系统的LRU中,由CMC统一协调运行。CMC是OMS的核心部件,提供了维护人员与OMS的接口,同时CMC应具有以下功能:

图3 OMS系统架构(ARINC624)

① 接收成员系统故障和失效数据;

② 对故障和失效数据进行分类、综合;

③ 把故障和失效数据与FDE信息关联;

④ 格式化故障和失效数据,用于存储、传输和显示;

⑤ 控制成员系统进行地面测试,例如替换验证测试、系统操作测试、系统功能测试、系统调整与校准等;

⑥ 显示成员系统软硬件配置数据,如设备部件号、序列号等。

OMS的使用目标是以经济有效的方式,使自动BITE与人工检测流程相结合,实现对故障检测、隔离和报告,保证有效地对全部机载系统进行维护,主要包括以下功能。

(1) 故障自动检测与隔离。

成员系统的BITE数据是OMS检测隔离LRU内部故障、系统故障和外部接口故障的主要数据来源,BITE将初步检测隔离结果发送至CMC,由CMC进行数据综合,与驾驶舱信息进行关联,消除关联故障,并对LRU或接口进行适当的补充检测和故障隔离。CMC也通过向成员系统发出测试请求的方法启动成员系统内的自动测试。对于非成员系统,OMS可利用机载维护文档(On-board Maintenance Document,OMD)自动制定故障检测人工分析流程。

(2) 用户启动测试(地面测试)。

地面测试是由维护人员通过OMS控制面板输入指令,人工启动的测试流程,主要包括操作测试、LRU更换验证测试、系统测试、交互式故障定位测试、调整和校准测试、接口监控和系统软硬件配置识别等功能。

(3) 机载维护文档(OMD)。

OMS应提供有关信息,以加速维修或派遣已检出故障的飞机,同时应提供必要的信息,用于排除BITE没有自动检出的故障。

(4) 飞机状态监控(ACMS)。

ACMS是一个多功能机载数据读取器/记录器,用于飞机系统运行数据的监控、处理、存储和读取,ACMS数据可用于系统运行趋势分析和预测维护需求。ACMS包括以下基本功能:

① 监控容错系统当前的故障等级,并在OMS上显示系统的健康状态;

② 存储和读取系统的状态参数,如发动机、液压、空调、电源等状态参数。

CMC通过控制面板或维护访问终端(MAT)响应人工或飞机发出输入指令,执行相应功能,如:显示当前故障、当前航段故障、最近航段故障、历时故障、地面测试、飞机状态监控、维护文档读取、LRU清单、服务报表、备忘录和帮助等。

2.2 空客A340 OMS系统架构及功能

空客A340飞机的OMS的组成和架构与ARINC 624定义的架构基本相同,该系统采用了人机交互设计,可以访问每个设备的BITE,用来帮助维修人员诊断系统故障。OMS主要由飞机中央维护系统、飞机状态监控系统、机载打印机、多功能磁盘驱动组件(Multipurpose Disk Drive Unit,MDDU)、飞机通信寻址和报告系统(ACARS)以及多功能控制显示组件(Multipurpose Control & Display Unit,MCDU)组成,系统组成架构如图4所示。

图4 空客A340中央维护系统架构

未采用CMS系统的飞机维护系统访问测试端口比较分散,维护数据获取困难,空客A320系列及A330/A340系列飞机设计了CMS系统,较之前飞机相比,CMS的访问界面更加集中、简洁、便利,如图5所示。

图5 机载维护系统维护终端发展

由图5可以看出,CMS维护终端将之前分散的访问端口集中到驾驶舱内的多功能显示器上集中显示控制,减少了维护人员的操作时间;维护界面按照字幕排序显示,采用了简单通用的英语和标准的缩写,简化了技术文档; CMS的界面采用菜单驱动的程序,维修人员不再需要熟悉各种不同的访问方式,减少了维修人员的训练时间。

CMS有两种操作模式:飞行模式和地面模式。飞行模式为正常模式,主要用于故障和警告的记录;地面模式为交互模式,主要实现数据检索、系统测试以及故障排除功能。当飞行过程中,飞机出现异常情况时,CMS通过飞行告警系统向机组提供告警,同时将告警信息传送到CMC,CMC通过甚高频通信天线将维护信息传送给地面维护人员,以便地面维护人员实现快速排故。

ACMS是多功能机载数据读取器/记录系统,提供了机上用来实施预防性维修的维修数据,这些数据包括:发动机和飞机的性能监控数据、发动机和飞机的健康监控数据、APU健康监控数据、排故帮助、深层次系统调查数据等。监控数据可以被实时传输到地面,从而在飞机落地之前可采取必要的维修准备措施,提高维修效率。监控数据也可以在地面被维修人员检索或通过可移动存储器卸载后进行分析。状态数据实时显示、生成飞机和发动机状态报告、原始状态数据采集是ACMS的三大核心功能。A340飞机主要监控的数据如图6所示,ACMS的构架及接口如图7所示。

图6 A340飞机的ACMS监控数据

图7 ACMS的构架及接口

空客A340的机载维护系统较以往机载维护设备,将中央维护系统(CMS)和状态监控系统(ACMS)设计为两个独立的子系统,增加了独立的中央维护计算机,用于集中处理、存储、格式化故障数据,控制管理系统配置信息和地面测试,独立的ACMS够实时监控飞机运行状态中的各系统的健康状况,并且当飞机运行发生异常时,通过机载数据链,能够将故障信息下传地面,生成排故建议,有效提高飞机的维护效率和派遣率。

3 综合化模块化机载维护系统

随着航空电子技术的发展,机载航电系统向着智能化、数据化、网络化的综合航电方向发展。早期的航空电子系统采用组合式结构,航空电子系统由一个或者多个具有特定功能的LRU组成。这种组合式结构正逐步被综合模块航空电子设备(IMA)取代。IMA机箱的各个功能可以共用电源和输入/输出等硬件资源,还可以共享计算处理资源。该结构减少了独立电子组件的数量,具有体积小、质量轻、能耗低、可靠性高等很多优点。

3.1 波音 777飞机OMS系统

在IMA架构下,OMS的中央维护功能和状态监控功能以功能模块的形式集成在IMA系统中。波音777飞机综合航空电子系统的核心是飞机信息管理系统(Aircraft Information Management System,AIMS),它综合了多项航空电子功能,充分利用信息资源共享以及功能分隔结构,为航空电子系统提供公用的计算资源。波音777的AIMS共有左、右两个机柜,每个机柜中共有16个核心处理模块(Core Processor Module,CPM),其中8个处理模块和8个I/O模块。处理模块有4种类型:核心通信处理模块CPM/COMM、核心飞机状态监控处理模块CPM/ACMF(AIMS 左机柜)、基本型核心处理模块CPM/Basic(AIMS右机柜)和图像处理模块CPM/GG[7]。AIMS结构如图8所示。

AIMS作为飞机平台的公共计算资源,为以下系统采集、计算并管理数据,它们是:主显示系统(PDS)、中央维护计算系统(CMCS)、飞机状态监控系统(ACMS)、飞行数据记录器系统(FDRS)、数据通信管理系统(DCMS)、飞行管理计算系统(FMCS)、推力管理计算系统(TMCS)。各系统控制管理的功能软件宿留在AIMS各处理模块中。

图8 波音777飞机 AIMS模块及其功能

AIMS的每个模块均含有数据转换门功能(Data Conversion Gateway Function,DCGF),这一基本功能主要对应于模块的数据运算方面。CPM/COMM模块综合功能有:中央维护计算功能(Central Maintenance Computing Function,CMCF)、数据通信管理功能、驾驶舱通信功能、快速接入记录仪功能、数字飞行数据获取功能;CPM/ACMF模块综合功能有:飞行管理计算功能、推力管理计算功能、飞机状态监控功能;CPM/Basic模块功能与CPM/ACMF模块相似,但缺少了飞机状态监控功能;CPM/GG为主显示功能。

在IMA架构下,OMS取消了LRU形式的中央维护计算机,飞机中央维护功能和状态监控功能以功能模块的形式集成在IMA系统中,OMS的硬件架构与航电系统深度耦合,中央维护和状态监控功能软件宿留在AIMS的CPM模块中,控制中央维护计算系统和飞机状态监控系统工作,实现故障检测隔离、故障报告、地面测试、性能监控等功能,波音777飞机CMCS组成架构如图9所示。

3.2 波音787飞机OMS系统

波音 787飞机设计了公共核心系统(Common Core System,CCS)为机载系统提供高可靠、低成本的公共数据处理和传输网络资源。CCS的软件应用为机载系统(不是所有系统)提供计算服务。波音 787飞机共有2个公共计算资源(Common Computing Resource,CCR)机柜,分别为左CCR机柜和右CCR机柜,6台ARINC 664(AFDX)远程网络开关(ARS)和21台远程数据集中器(RDC)组成[8]。CCS的核心架构如图10所示。

CCS的公共数据网络(Common Data Network,CDN)由ARINC 664远程网络开关模块、光纤传输模块(FOX)等共同组成。远程数据集中器通过AFDX总线与CDN的接口模块通信,进行数据交换。远程数据集中器通过ARINC 429、CAN、模拟量和离散量与飞机机载系统和传感器连接,进行通信或采集系统状态。设计了AFDX总线的机载系统可直接与CDN相连,传输数据,如发动机电子控制器、发动机监控单元、飞行控制系统的飞行控制单元、导航系统的集成监视系统处理器单元、供电系统的远程动力分配组件、内部通信系统的音频控制面板、飞行记录器、汇流条电源控制组件、机舱服务系统控制器、核心网络系统、显控系统的图形生成器和防结冰控制组件等。

每个CCR机柜由16个模块组成,分别为2个电源模块、8个通用处理模块、2 个ARINC 664机柜网络开关、2个光纤传输模块、2个图形处理模块。

图9 波音777飞机CMCS组成架构

图10 波音 787飞机公共核心系统架构(Common Core System)

波音787的中央维护系统核心软件中央维护计算功能(CMCF)软件模块加载至左、右CCR机柜的GPM模块7中,CMCF通过公共数据网络CDN与飞机其他系统交联通信,采集、关联、存储、显示飞机各系统故障信息,启动地面测试,系统组成如图11所示,主要功能是从其他机载系统获取并记录故障数据。从机组告警显示器获取FDE信息,并将故障信息与FDE信息关联。如果故障信息与FDE信息没有关联,则显示非关联故障数据。确认并显示系统配置信息。创建并向核心网络机柜的文件服务器模块发送故障报告。创建并向CCR中的数据通信功能软件发送ACARS数据报告。

图11 波音 787飞机CMS组成架构

维护人员可使用的CMCF数据包括:显示影响飞机派遣的详细故障信息;启动地面测试功能;与飞机其他系统通信,执行其他特定工作,如发动机平衡、接近传感器装配校准等;把CMCF数据发送至驾驶舱打印机。CMCF从飞机系统获取故障信息,确认系统故障信息,剔除冗余信息(去除关联故障影响),向故障系统分发维护信息(MM)。根据飞行航段故障删选逻辑计算存储故障。

3.3 空客A-350飞机OMS系统

空客A-350 OMS主要完成飞机及机队维护(现场和内场维护、计划维护和非计划维修)、飞机系统与机队状态监控、飞机系统配置确认和机队运行服务等功能。

空客A-350 OMS的功能软件宿留在FSA-NG服务器平台上,包括航空电子服务器功能机柜(Avionic Server Function Cabinet,ASFC)和开放式服务器功能柜(Open World Server Function Cabinet,OSFC)。ASFC上宿留的应用功能软件包括:CMS、ACMS、数据加载和配置系统以及配电监控和维护功能。OSFC上宿留的应用功能软件包括:电子日志、飞机文件系统、本地维护功能、维护中央访问、简化数据加载等功能软件。

空客A-350 OMS的CMS功能主要包括:获取航电设备/ASF系统的维护数据(BITE)、关联FDE信息与维护信息、深度故障隔离、管理BITE 交互式测试、管理BITE扫描和航电设备/ASF系统的报告功能(建立飞行后报告/地面故障报告)等,系统架构如图12所示。

4 机载维护系统发展趋势分析

早期飞机的机载维护能力低,BITE及OMS发展不完善。随着用户对飞机机载维护能力要求的提高和航空电子技术的发展,OMS自上世纪80年代出现至今,取得了长足的发展,总体经历了以下3个阶段:分立式机载维护设备,联合式机载维护系统,综合化模块化机载维护系统。其发展历程如图13所示。

图12 空客A-350飞机CMS架构

图13 机载维护系统发展历程

表1 各类机载维护系统特点

4.1 分立式机载维护设备

第一阶段,分立式机载维护设备。早期飞机的自检测能力,主要依托各航电系统自身的BITE实现。BITE只能完成自身LRU或分系统部分故障的检测和隔离,故障显示、存储在各自机载系统上,分布在飞机各设备舱和驾驶舱,维护数据难以访问,故障显示的形式和故障数据的类型复杂,包括各种类型指示灯、文字,代码等,没有形成标准的数据格式和规范。各系统都有自身的机上自检测流程,操作复杂。没有独立的状态监控系统,各机载系统利用自身的传感器监控系统状态。系统故障信息和状态信息存储在本系统核心LRU的存储器内,相关信息单独显示。分立式机载维护设备具有一定的机内测试能力,对故障检测隔离和系统维护起到了一定作用。

4.2 联合式机载维护系统

第二阶段,联合式机载维护系统。随着机载系统的日益复杂,以空客A340为例,全机共有150多台计算机,通过400多条串行总线连接,并与500多个组件(显示终端、传感器、执行器等)连接形成庞大复杂的机载系统,为机载维护系统的信息处理、传输和存储的能力提出了更高的要求,传统分立的机载维护设备已不能满足用户的使用要求。1988年发布的《ARINC 604机内测试设备设计与应用指南》和1993年发布的《ARINC 624机载维护系统设计指南》为机载维护系统的第二阶段发展过程中的典型标准规范。指南中定义了两种典型机载维护系统的架构:中央故障显示系统和中央维护系统。这两类系统从技术上有一定的继承性,都采用分布式总线架构,集中显示故障数据(驾驶舱MCDU),可轻松访问维护数据,采用标准的数据和显示格式,包括故障码、维护码、FDE码等,规范了BIT和标准测试流程。

CFDS是联合式机载维护系统的初级阶段,该系统重点解决了维护数据的集中显示与处理,由CFDU控制故障诊断、故障状态显示和故障上报,但BIT能力依托各机载系统的BITE,故障数据也存储在系统本地。

在CFDS基础上,ARINC 624正式提出了OMS的概念,OMS在组成和架构上最大的特点是将CMS和ACMS设计为两个独立的子系统,单独增加了CMC用于集中处理、存储、格式化故障数据,控制管理系统配置信息和地面测试等功能。增加了机载维护文档功能,对机载BIT不能检测的故障,提出了故障隔离策略。CMS在LRU内部BITE检测隔离故障的基础上,提高了系统层次检测隔离故障的能力,系统BITE的故障检测结果发送至CMC进行故障的深度隔离,去除关联故障,并与FDE信息和维护信息关联,用于指导维修排故。将ACMS设计为独立的子系统,与CMC交联用于告警和指导维修。优化了完善了地面测试功能,大大提高了故障隔离和性能测试的能力,提高了维修效率。

CFDS的出现并发展到CMS和ACMS阶段,是用户需求的直接驱动,也是航空电子技术发展推动的结果。微电子技术和航空总线技术的飞速发展使机载系统呈现出不断数字化的趋势,更多的机械系统被机电混合系统或电子系统替代,这种数据化的发展在系统轻量化和维修方面产生了显著的效益。机载系统的数字化给故障检测隔离、状态监控带来了机遇与挑战,大大推动了OMS的发展,使其架构也产生了巨大的变化。

4.3 综合化模块化机载维护系统

第三阶段,综合化模块化机载维护系统。长久以来,航空电子工业界已经认识到,将大规模综合计算结构应用到机载航空电子系统可获得显著的全寿命成本效益。综合模块航空电子(Integrated Modular Avionics,IMA)应运而生,IMA的顶层目标是通过减少备件要求和减少成本(包括减少LRM备件的成本和所需LRM的数量)、减少设备的拆卸率和航空电子设备及布线的重量和体积。此外,IMA还旨在满足用户提出的更高的MTBF,改进系统性能、增加机载功能、更好地进行故障隔离与检测,支持更长时间的无维修放飞。

综合化结构在满足系统可用性和完整性方面要大大高于联合式结构,它会大大降低系统多个功能同时失效的概率,采用容错技术可实现系统高完整性的监视,可有效地支持故障隔离和维修,减少维修时间。据统计,IMA架构在不确定故障设备无效拆卸方面比基于LRU的联合式结构改进6倍以上。

在IMA技术的驱动下,形成了第一代综合化机载维护系统,典型代表为波音777机载维护系统AIMS。其典型特征是,OMS依托开放式架构的综合模块化航电系统,传统的各系统的LRU被双综合机柜取代,中央维护功能软件驻留在AIMS处理模块中,实现了信息资源共享以及功能分隔,各类信号(总线信号、模拟量、离散量)数据集中处理,AIMS通过ARINC 429、ARINC 629数据总线与飞机其他设备或系统相连,接收由它们传来的数据或发送数据指令到各设备和系统。AIMS的容错性管理设计实现了高完整性的硬件监视,使AIMS能立即完成故障检测和限制使用措施,在产生驾驶舱效应之前消除大部分故障,并延缓维修,根据最低放飞清单允许飞机“容错带故放飞”,提高飞机的派遣率,降低使用成本。另外,通过AIMS的资源余量和机柜LRM插槽提供了扩展能力,提高了设计的灵活性。

在第一代IMA技术的基础上,发展形成了Generic Network Element for Synthesis of Integrated Systems(GENESIS,通用组网元件集成分析系统)。波音787的CCR就是GENESIS平台的一种具体实现,该系统将若干GPM和ARINC 664网络交换机组合在一个机柜内,将远程数据集中器(RDC)和其余的ARINC 664网络交换机以LRU的形式分布就近安装在飞机的各处,并连接到各飞机子系统、传感器、执行器等,形成虚拟边界的机载任务系统。波音787的CMS以飞机航电架构为载体,与飞机航电系统深度耦合,核心软件CMCF驻留在CCR机柜的GPM模块中,CMCF通过公共数据网络(CDN)与飞机其他系统交联通信,采集、关联、存储、显示飞机各系统故障信息,启动地面测试。相对于波音777的AIMS,波音787的CCR更加综合,最大特点是利用智能传感器、远程数据集中器等智能化周边设备完成机载系统执行末端的模数或数模转换,减少中央处理平台对模拟量和离散量的需求,通过转换形成的控制和状态数字信号,通过高速总线连接传输,将飞机系统转换为数字式的端到端的系统,形成机载系统网络。这种架构可适应不断增加的飞机系统特定功能的扩展需求,增加机载系统周边接口的鲁棒性和抗干扰能力,降低中央处理机的信号处理要求,简化数据接口和通信数据流,提高系统的故障隔离能力和维修性,大大减少系统飞机布线量,降低系统规模。

5 结束语

从机载维护系统(OMS)的发展历程看,OMS的发展一直与航电系统的发展密切相关,航电技术的发展从一定程度上推动了OMS的发展。现代飞机航电系统经历了最初的分立式航电系统,到联合式航电系统,再到综合化航电系统的过程,目前正逐步朝着深度综合化航电系统的方向前进。OMS也随之从早期的分立的机载维护设备发展到CFDS和CMS,再发展到现在的综合化OMS。随着微电子技术、传感器技术、网络技术、人工智能和大数据等技术的发展,OMS会向着更高的综合化、智能化、网络化、数据化方向发展。

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