民用航空器无线电设备的数字化安全监管探讨

罗云珠，邹 杰，吴 杰，孙雪曼

（1.中航易成科技有限公司，北京 100101；2.中国民用航空局第二研究所，四川 成都 610041）

民用航空器机载无线电设备是民用航空器的关键设备之一，其主要包括无线电通信设备和无线电导航设备，民用航空器机载无线电设备安全、稳定和可靠运行是保障民用航空器飞行安全的重要前提条件[1-4]。因此，民用航空器机载无线电设备的安全监管是民航无线电管理的重要研究方向，具有重要意义。

1 中国航空器无线电设备监管现状

民用航空器机载无线电设备安全管理的部门或单位主要包括航空器生产厂家、航空器维修单位、航空公司、民航局地区管理局无线电管理单位以及民航局无线电管理单位等[5-6]。航空器无线电设备安全管理主要内容包括无线电设备信息管理、无线电设备维修记录管理、无线电设备的安全检查和无线电设备的证照管理等[7-9]。

目前，随着无线电技术和民航行业的快速发展，民用航空器数量不断增加，航空器机载无线电设备类型和数量也在不断增长，现有的航空器无线电设备安全监管方式已经无法满足实际的监管需求，主要存在以下几方面不足：①无线电设备数据信息较分散，共享性差。航空器生产厂家、维修单位、航空公司、民航局地区管理局无线电管理部门及民航局无线电管理部门均有各自的航空器无线电设备数据信息管理系统，但是这些系统数据不兼容、数据不能交互和共享，导致航空器无线电设备的数据信息滞后、可靠性较差，缺乏统一管理，容易造成无线电设备安全管理处于被动式管理及事后管理状态。②无线电设备数据信息未形成闭环管理。航空器无线电设备安全监管未进行生命周期的监管，航空器无线电设备数据信息没有形成闭环管理。航空器无线电设备管理部门不能实时掌握无线电设备在设计、生产、试飞、交付和服役等各个生命周期下的状态，无线电设备数据的全面性、准确性和实时性不高，容易导致无线电设备安全监管执行不到位和监管过程失控，存在一定的安全隐患。③无线电设备证照管理没有实现信息化管理。航空器无线电设备的证照管理主要依靠人工登记录入和纸质档案管理，无线电设备证照核发的工作量巨大、人工登记录入的方式效率低，同时，查询无线电设备证照的历史记录时查找纸质档案效率低，此外，纸质的无线电设备证照缺乏安全防伪的技术手段，可能会被人为篡改，造成无线电设备监管不到位。

因此，需要开展基于数字化技术的民用航空器无线电设备安全监管的研究工作，推动航空器无线电设备的安全监管方式向数字化转型升级，实现航空器无线电设备的精细化管理，确保航空器的飞行安全。

2 航空器无线电设备的数字化监管探讨

2.1 无线电设备数字化安全监管平台总体方案

本文以民用航空器机载无线电设备为研究对象，并基于信息技术和网络技术提出建立航空器无线电设备的数字化安全管理平台。该平台可以对处于不同生命周期下的无线电设备数据信息进行采集、存储和分析，可以实现航空器无线电设备数据信息的统一和闭环管理，实现无线电设备数据信息的快速传达和共享，实时掌握无线电设备的运行状态，使得航空器无线电设备安全监管更加精细化。

图1为航空器无线电设备的数字化安全安全管理平台的主要组成部分，其主要由航空器无线电设备基础数据模块、航空器无线电设备运行状态数据模块和航空器无线电设备维修数据模块组成。其中，航空器无线电设备运行状态数据模块包括无线电设备的安全检查模块和无线电设备的证照管理模块。

图1 航空器无线电设备数字化安全管理平台组成示意图

航空器无线电设备的生命周期与航空器的生命周期类似，主要包括生产、试飞、交付和服役等阶段。当航空器无线电设备处于生产阶段时，航空器生产厂家使用无线电设备基础数据模块对无线电设备进行分类，然后采集无线电设备数据信息，建立无线电设备的基础信息数据库；当航空器无线电设备处于维修阶段时，航空器维修单位使用无线电设备维修数据模块采集无线电设备维修、更换和移位等相关数据信息，建立无线电设备的维修信息数据库；当航空器无线电设备处于试飞、交付和服役阶段时，航空公司和民航地区管理局无线电管理部门或民航局无线电管理部门使用无线电设备运行状态数据模块采集无线电设备的检查数据和证照数据，建立无线电设备的运行状态数据库。航空器无线电设备在生命周期内的安全管理数据由民航局无线电管理部门进行分析和监管。

航空器无线电设备的数据信息可由便携式智能终端进行采集，并借助于无线网络将无线电设备数据信息上传至数据服务器进行存储，便携性智能终端安装有APP应用软件，平台前端采用HTML5、CSS3技术和Angular框架，服务器端采用Spring MVC实现微服务架构，一个功能模块可以发布成一个微服务，每个微服务可以独立部署，每个模块之间互不影响。此外，数据和接口互为交互、机制共享。

航空器生产厂家、维修单位、航空公司、民航局地区管理局无线电管理部门和民航局无线电管理部门登录平台并调用服务器数据，可以实时查看任意生命周期内无线电设备的数据信息，掌握无线电设备的运行状态，还可以追踪或查询无线电设备证照情况，最终实现对航空器无线电设备的数字化安全监管，确保航空器的飞行安全。

2.2 安全监管平台的模块功能需求

2．2．1 无线电设备基础数据模块

航空器无线电设备基础数据模块可以对无线电设备进行分类，再依据无线电设备的类型完成无线电设备基础数据的采集。图2为航空器无线电设备的分类结果，主要包括制式电台、非制式电台和卫星通信终端[10]。其中制式电台主要包括制式通信电台和制式导航电台。制式通信电台主要包括高频电台和甚高频电台，制式导航电台主要包括全向信标、测距仪、自动定向设备、仪表着陆系统、无线电高度表、应答机和防撞系统等。制式电台还包括制式气象雷达电台、制式多功能集成电台、应急示位发射机。卫星通信终端主要包括海事卫星通信终端、铱星终端和移动平台地球站。非制式电台主要包括客舱无线局域网设备。

图2 航空器无线电设备分类结果

航空器无线电设备的基础数据信息要素如下：制式通信电台的基础数据信息要素主要包括型号、频率范围、发射类别、发射功率、最小信道间隔、电台安装位置、天线安装位置和频率精度等，制式导航电台、制式气象雷达电台的基础数据信息要素主要包括型号、频率范围和发射功率等，制式多功能集成电台的基础数据信息要素主要包括名称、型号、数量和集成功能等，应急示位发射机的基础数据信息要素主要包括ELT编码、型号、序号、发射频率、发射类别、输出功率、电池有效期和电台安装位置等，卫星通信终端和非制式电台的基础数据信息要素主要包括型号、件号、序号和安装位置等。通过对航空器无线电设备基础数据的采集和存储，从而建立航空器无线电设备的基础数据库。

2．2．2 无线电设备运行状态数据模块

航空器完成生产过程后，航空器将会经历试飞、交付和服役等阶段。为了保障航空器的飞行安全，航空器处于试飞、交付和服役等阶段时需要依据《民用航空无线电管理检查手册》和《民用航空无线电管理检查员管理办法》的相关要求，对航空器机载无线电设备进行安全检查工作，检查合格后发放或换发航空器无线电设备的证照，航空器才能进行飞行。当航空器处于试飞、交付和服役等阶段时，航空器无线电设备的安全检查类型可分为境内生产或组装试飞、境内交付、境外引进交付和常规检查，其中常规检查是指航空器开始服役后每隔3年进行的无线电设备安全检查，检查合格后换发无线电设备的证照。因此，航空器无线电设备运行状态数据模块功能主要包括无线电设备的安全检查和无线电设备的电子证照发放或换发。

图3为航空器无线电设备安全检查的流程示意图，其主要包括航空器机载无线电设备检查任务在线填报、在线预审、现场/远程检查和出具检查结论4个部分，每个部分的具体内容如下。

图3 航空器无线电设备安全检查流程示意图

2.2.2.1 检查任务在线填报

航空公司申请人员登录无线电设备数字化安全监管平台，依据检查类型在线填报《民用航空器电台执照申请表》，该表主要涉及航空器基础信息和航空器机载无线电设备信息，并上传航空器国籍证、航空器地址编码等相关附件。

2.2.2.2 检查任务在线预审

民航地区管理局无线电管理部门或民航局无线电管理部门对航空公司提交的航空器机载无线电设备电子资料进行在线预审核，重点审核航空器机载无线电设备型号、参数和频率范围等参数是否与航空器机载无线电设备的基础数据库的信息一致，审核不通过在线反馈给航空公司进行修改，审核通过后在线给航空器电台检查员指派航空器无线电设备检查任务。

2.2.2.3 航空器电台现场/远程检查

航空器电台检查员依据航空器无线电设备检查任务类型，并结合《民用航空无线电管理检查手册》和《民用航空无线电管理检查员管理办法》中的航空器无线电设备检查相关要求，开展航空器无线电设备的现场/远程检查工作。在航空器无线电设备的检查过程中，检查员通过使用手持式检查终端采集无线电设备的检查数据（设备铭牌图片、航空器停放点定位信息、甚高频电台和高频电台的频率偏差等数据），并对无线电设备检查数据进行审核。

2.2.2.4 出具检查结论

航空器电台检查员对无线电设备检查数据审核通过后，使用手持式检查终端在线生成《民航航空器电台检查表》，并给出检查结论。最后将航空器无线电设备检查数据上传至数据服务器，建立航空器无线电设备的运行状态数据库。

航空器无线电设备在安全检查合格后，由民航局无线电管理部门登录平台调用无线电设备的检查数据并查看检查结论，然后在线填写无线电设备的证照信息，发放无线电设备的电子证照，最后上传电子证照至数据服务器。航空器电子证照的数据信息主要包括航空器类型、航空器拥有者、设备类型、发射功率、证照有效期和证照序号等。航空器无线电设备管理部门登录无线电设备数字化安全监管平台，并输入无线电设备的证照序号，可以实时追踪或查询航空器无线电设备证照情况，特别是当航空器无线电设备证照有效期接近到期日期时，可及时更换航空器无线电设备证照，避免耽误航空器飞行计划。

2．2．3 无线电设备维修数据模块

航空器无线电设备在服役过程中可能会出现损坏的情况，需要航空器维修单位对无线电设备进行维修，确保无线电设备正常运行。航空器无线电设备维修数据模块功能是采集航空器无线电设备维修、移位和更换数据信息，特别是采集维修后的无线电设备的技术指标（频率、发射功率、频率容限和杂散发射等），有助于民航局无线电管理单位及时对维修后的无线电设备的技术参数进行核准，提高无线电设备型号核准的工作效率。

3 结束语

数字化技术在航空器无线电设备安全监管的应用可以对航空器无线电设备全生命周期的数据信息进行共享和融合，可实时掌握航空器无线电设备的运行状态，提高航空器无线电设备数据的完整性和准确性，推动航空器无线电设备的安全监管方式由“传统监管”向“精准监管”转型升级，实现对航空器无线电设备的精细化管理，确保航空器的飞行安全。