飞机状态监控系统的数据处理与应用技术解析

褚迪

摘要：飞机事故引发后果较为严重，会造成重大安全伤亡。为降低飞机事故发生概率，保证飞机飞行安全性，飞机状态监控开始得到广泛关注，监控系统数据处理、应用技术也成为了行业学者研究重要内容。通过对飞机数据重要性的分析，对飞机状态监控系统数据处理与应用技术相关内容展开全面性探究，旨在提升飞机状态监控水平，保证飞机飞行平稳性。

关键词：飞行数据;飞机状态;数据处理;状态监控系统;核心组件

0  引言

虽然现代飞机多具备中央维护系统，但因为部分传统型飞机并没有安装集成中央维护系统，在维护运行方面存在一定弊端，存在着故障通报滞后性较为明显的问题，会对地面故障诊断活动开展形成限制，所以需要做好飞机状态实时监控，以便依靠实时数据以及健康管理系统，改善传统型飞机维护所存在各项不足，保证民航飞机飞行安全性。在飞机状态监控中，飞行数据重要性极为突出，具体内容如下：

1  飞行数据重要性

以飞行数据为依据实施飞行性能以及运行状态分析，是目前较为准确且稳妥的飞机监控手段。在实施飞机状态监测与管理过程中，飞机数据可起到以下几个方面的作用：①为航空公司视情维修工作开展提供数据依据;②对飞行员操作相关参数展开分析，对人员操作展开指导，保证飞行质量;③按照飞行数据总结飞行规律，及时发现飞机及其各项系统设计弊端，做好设计优化与改进;④按照记录试飞数据，发现故障与潜在隐患，消除隐患，保证飞机安全。正因为飞行数据所具备的各项作用，在进行飞机管理时，可通过在飞机上安装微机化以及传感器等机载电子设备的方式，展开离散信号、模拟信号以及数字等信号收集，以便按照信号明确飞机操作以及系统运行等具体情况，为后续工作开展提供指导与参考。

2  飞机状态监控系统

飞机状态监控系统主要分为外围设备、核心组件两部分内容。其中核心部件DFDAU内部包含CPUZ、CPUI两个微处理器，分别负责向DFDR、QAR、ACARS系统提供数据。两者对于直流模拟电压信号、数字信号以及同步器交流模拟电压等信号处理方式并不相同，以CPUZ为例。作为ACARS系统重要部件，CPUZ会在总线作用下，和大气数据计算机、发动机仪表等系统连接在一起，获得各项系统实时数据，并会在应用软件支持下，生成数据报告，通过显示器、打印机等介质完成报告发送，可达到对飞机状态实施实时监控的目标。此种微处理器所接收的数据主要有离散量DSI、BNR以及BCD等几种类型，其在总线上保持着二进制码形式，在接收到信号之后，处理器会按照数据类型运用相应转换算法将信号转换为字符流，以便在待发报告或应用软件触发逻辑中对其展开应用。

系统报告产生形式主要有两种：①按照地面系统数据要求，由CPZU从相应设备中获取所需数据，并对其展开处理，形成ACARS报告;②根据用户应用软件内触发逻辑，由CPUZ自动发送报告。

3  系统数据处理与应用技术

3.1 数据处理技术

数据是系统基本信息单位，是实现对飞机飞行状态实施监控的关键要素。运用监控系统可对导航记录、空调引气以及液压飞控等系统展开实时监控，及时检测到飞机存在隐性故障，以为故障处理指导以及飞行品质提升提供可靠保障。在使用时，只需将机载航迹跟踪器硬件安装在飞机上即可。在系统支持下，飞行员可拔打电话、发送短信，地面人员可运用网络浏览器对飞机飞行展开全过程监控，能够利用机载子系统收集数据，形成信息报告，可为地面人员数据处理以及运算任务开展提供真实数据依据。

系统控制显示单元主要负责显示数据库系统内数据显示，利用该单元可及时接受飞行指令，将飞机飞行状态调整到最佳。而系统中的通信设备，会在飞机运行过程中，接受通信卫星数据。在各个机载子系统功能子单元的支持下，可保证地面与空中飞机的沟通畅通性。地面子系统会利用高频通信利用，和空中飞行飞机展开数据通信，并会将所接收信号存入到通信数据网之内，进而实现数据网中数据共享。各网络中节点，可通过通信协议方式展开数据交换。同时会在地面系统中设置网络通信管理系统，主要负责飞机飞行日志等内容处理，用户终端可依托系统和飞行机组人员展开数据通信。

3.2 数据应用

3.2.1 MO磁光盘译码结果运用

运用译码结果可实现对发动机状态与飞行品质的有效监控。在此将以飞行品质监控为例。实施飞行品质监控时，会按照数据分析结果，给出飞行员状态评估报告以及飞行事件评估报告。着陆、起飞是反映飞行品质重要阶段，也是航空器最容易发生事故的阶段。技术人员会通过对接地速度、飞机起飞距离以及起飞时间等内容的监控，结合空中飞行过程重要指标，展开数学模型建设，并展开飞行标准数据库时间标准对比分析，以便判定其是否处于界限值之内，确定事件类型，以便展开后续优化处理。

3.2.2 ACARS报告应用

虽然地面与飞机一直存在报文往来，但ACARS系统的运用，可有效提升地空间传送报文及时性以及准确性。一方面，数据链在系统支持下，会在短时间以报文形式完成飞行信息传输，通信并不需要机组人员参与，可实现自动化传输;另一方面，ATC部门或地面运行系统，可在飞行任意时刻向ACARS系统发出请求，完成飞行数据收集，并将信息传输到地面系统之中，能够帮助地面人员掌握飞机飞行实时状态，并会针对潜在问题发出警告。

系统应用主要体现在几个方面：①传送变更飞行计划。在系统作用下，飞机在起飞之后可按照飞机起飞重量、离场时间等数据，展开飞行计划计算，获得更新航路信息以及飞行计划，并会通过系统生成报告，将信息传输给飞机;②重量传送与信息平衡，根据报告内容，人员无需在登机门处长期等待，可为民众创造出一个更加理想的登记体验，保证登机门、飞机以及机组利用率，做好平衡与重量数据传输;③监控发动机状态。监控系统可对发动机基本情况展开全面监控，及时获取发动机功率、温度以及转矩等数据，可方便对发动机性能趋势实施控制。在报告支持下，公司维修部门可通过对报告内容的解读，对数据展开深层次分析，并将反馈结果直接传输给机组人员，能够为预防性维修工作开展提供可靠保障，有效消除各项不安全问题。

3.3 应用比较分析

MO磁光盘所记录的飞行参数种类相对较多，且具有时间连续、数量较大的特征，译码得到结果是航班完整性信息，可将航班飞行真实情况直观呈现出来。对译码结果展开分析应用，具有较高广泛性以及可靠性。此种应用同时也存在着一定不足，即飞行数据分析应用存在一定滞后性，需要在航后展开，无法及时给出反馈结果。

ACARS报告可实现空中与地面的实时数据传输，可有效增强机组人员和地面人员间的联系紧密度。自动化处理技术，可有效减轻机组人员工作负担，保证飞行安全性，在飞机出现问题时，会及时做出反饋，以便相关人员展开反应与处理。但应用却存在着传送参数有限以及时间连续性不强等方面的问题，无法实现对飞行全过程的全面监控。

鉴于此会通过两种系统共同使用的方式，弥补两套系统之间不足与缺陷，以便为航空公司带来更加全面、优质的服务。

4  结束语

通过本文对飞机状态监控相关内容的阐述，使我们对飞机状态监控系统及系统数据处理有了更加清晰的认知。鉴于飞行数据重要性，航空公司应加大对飞机状态监控系统的研究力度，应在明确系统基本情况的基础上，对数据处理以及应用展开全面性分析，掌握数据具体运用方式，实现理想化监控系统应用模式，确保系统可以在飞机飞行状态监控中发挥出更大的作用，进而达到理想化飞机飞行监控管理效果，为每一航班安全运行提供有利支持，以为广大乘客创造出更加安全、舒适的飞机乘坐体验。

参考文献：

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[2]王旭辉.飞机飞行安全实时监控关键技术研究[D].南京航空航天大学，2008.

[3]郭勇冠，郑金娟.飞机状态监控系统的应用与发展[J].中国机械，2015（10）：58-59.