飞机电子系统发展对维护工作的影响

赵帅?刘流

摘要：近年来在信息技术的支持下，机载电子系统的硬件构成、运行原理以及各个子系统之间的关系有了质的改变，既大幅提升了飞机对复杂飞行环境的适应性与空管容量，但与此同时却对维护技术有了截然不同的要求。本文首先阐释了飞机电子系统构成、功能及相关技术的发展状况，介绍了在系统功能模块化、硬件设备集成化以及通讯方式网络化等趋势下，维护工作中面临的崭新课题，进而探讨了在运维人员培训、机载电子系统测试技术应用方面应如何应对。

关键词：电子系统;发展方向;维护技术;飞机

导航、通信以及雷达探测等机载电子系统是保障飞机起降安全、应对飞行过程中各种復杂环境条件情况的基础。随着通讯、信息以及自动控制等技术的进步，各个子系统从相对独立运行转变为信息实时交互、共享的模式，简化了硬件设备并且提高了信息资源的利用率，但设备的检测与各项系统功能的测试、评价方法却越来越复杂。

一、飞机电子系统的构成及其关键技术

（一）系统构成及功能

飞机的电子系统按照功能不同可以分为导航、通讯等不同子系统，为机组人员提供飞机的航线、设备运行状态等信息，与地面空管以及所属航空公司保持通讯联系，并且实现对航向、飞行速度以及空间位置等参数的精确控制。系统的硬件包括了电源、通讯以及信息显示等设备，早期的电子系统的各个子系统相对独立，即有各自的信息采集、分析处理以及呈现单元，意味着设备功能有所重叠、相互之间的数据没有交互，因此硬件设备的体积与数量都十分可观。

（二）电子系统的关键技术

近年来通讯与传感探测技术的进步使得飞机电子系统的体积、能耗与重量等指标显著下降，而信息处理能力与可操控性得到明显提高。原本相对独立的导航、雷达等子系统之间有了越来越多的信息共享，硬件设备也基于模块化与集成化设计理念得以简化[1]。此外，机载电子系统与空管、地面设施的控制系统之间的通讯联系更为密切，基于人工智能等技术的应用让飞机对复杂的飞行和起降条件有了良好的适应性，进一步提升了航空运输的安全与舒适性。

二、飞机电子系统的发展

目前民用航空领域的机载电子系统软硬件都已经采用了模块化设计，通讯接口也逐步实现了标准化，使得系统的运维更为便利。首先，当需要更换某一组件或升级软件系统时，无需重新进行大规模的系统调试和评估。其次，系统中不同类型信息的呈现方式与内容更加多样化，机组人员不必再频繁查看仪表板的信息或者纸质手册等资料做出决策，而是能够以三维模拟影像、文字以及语音等方式获取更加直观的信息和指示[2]。此外，由于人工智能以及现代通讯技术的应用，机载电子系统融入了越来越多的空管功能，基于与机场跑道和空管中心智能化调度系统的实时通讯，能够简化地面的管制与指挥工作，并且提升机场的空管容量和增加跑道的起降班次。

三、维护工作面临的新课题

（一）故障表现形式的变化

传统的飞机电子系统由相对独立的多个子系统构成，系统的通讯和电源接口的逻辑关系可以基于电路图进行检查和判断，当进行例行维护和检测时，能够依据维修手册等资料判断系统运行有无异常。但随着机载电子系统硬件设备的集成化与模块化设计，使得设备的接线方式越来越多的基于集成电路板和模块化组件完成，设备以及各个功能模块间的通讯也通常采用无线通信形式。因此无法通过观察直观的线路连接关系来分析设备、组件之间的逻辑控制以及通讯关系，给确定故障原因和找到其源头带来极大困难。此外，由于目前民航飞机所用机载电子系统绝大部分具有故障自诊功能，各类常见故障都有固定的代码，面对由不同制造商提供的系统硬件设备与软件系统，运维人员要想快速识别故障代码，不仅需要熟悉手册中的相关内容，还要了解系统中不同模块的设计标准，才能够在维护与检测工作中准确评估系统的状态。

（二）系统功能测试与分析方法的变化

飞机电子系统中越来越多信息技术的应用改变了测试与分析方法，当维护工作中进行某一项通讯或控制功能的检测时，虽然理论上可以通过语音、故障代码等直观而简便的形式得到结果，但在实践操作过程中却频繁出现测试无法通过而原因不明的情况。体现为通过规范化的检测流程发现某一项功能测试无法通过，但是从已有的资料中找不到相应的解释[3]。这通常是具体机型所搭载的电子系统与特定地面测试设备的技术标准不同导致的，如果维护人员不熟悉最新的航空工业相关标准和技术规范，面对问题时便没有清晰的分析思路，也找不到排除途径，难以顺利完成机载电子系统的测试和维护工作。

四、维护工作的应对策略

（一）改变运维技术人员的培训内容与模式

针对机载电子系统应用技术的快速演进，在岗技术人员要想胜任其维护工作，必须通过学习和接受培训，掌握不同机型电子系统的最新技术原理和测试方法。而从人才培育视角来看，则有必要改变原有的培训内容以及教学模式。为了让运维人员有能力运用最新的检测、维修技术完成电子系统的维护，应在培训过程中增加通讯与计算机应用技术相关内容[4]。并且注重案例教学与应变能力的训练，让培训对象掌握测试设备、工具软件的运行原理以及操作方法，而不是局限于维修手册、适航法规与相关技术规范的学习。

（二）优化系统的测试与评价流程

为了提高飞机电子系统的维护效率，各航空公司的运维管理部门应对现有的系统测试与评价流程进行优化。针对不同机型电子系统的最新技术原理与结构特点，基于对日常检测和故障诊断数据的分析，设计相应的维护指导手册以及针对各种问题的规范化处理流程，从而简化维护人员的工作，确保机载电子系统的运行可靠性得到客观的评价。

五、结束语

虽然机载电子系统相关技术的进步让系统的操控、检测以及维修工作更为便捷，但对于运维人员而言，却要面对因各个子系统和功能模块间复杂的信息交互关系带来的困难，要想准确解读故障代码以及找到问题根源，必须转变思路并熟悉最新的技术标准与系统测试方法。

参考文献：

[1]傅璟裔. 民用航空电子系统发展及新技术研究[J]. 科技创新与应用， 2015， 000（025）：33-33.

[2]韩磊. 民航飞机电子系统线路的故障维修论述[J]. 军民两用技术与产品， 2016， 000（024）：7.

[3]井辉. 浅谈飞机电子系统发展对维护工作的影响[J]. 航空维修与工程， 2017， 000（003）：78-80.

[4]石继彬. 飞机电子系统发展对维护工作的影响[J]. 山东工业技术， 2017（21）：133-133.