數(shù)據(jù)鏈記錄器的工程管理分析

■ 陳碩/北京飛機維修工程有限公司

1 背景

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)在各航空公司的運營過程中得到了廣泛的應用，使得管制員與飛行員之間可以利用數(shù)據(jù)代替話音進行空中交通通信，并以文本形式為飛行員提供實時的空中交通管制或?qū)Ш叫畔ⅲ苊饬孙w行員人工錄入錯誤，縮短了飛機與空中交通管制（ATC）之間的通信中斷時間，減少了由于沒聽清或聽錯導致的話音通信偏差，從而降低了通信失效對控制空中交通管制的影響，同時減輕了管制員與飛行員的工作負荷，增加了單位飛行區(qū)域的交通容量。因此，航空公司越來越廣泛地使用數(shù)據(jù)鏈路通信技術(shù)，進行更加先進、準確的空中交通管理操作。

雖然數(shù)據(jù)鏈通信為空中交通管制提供了極大的便利，但是傳統(tǒng)的飛機數(shù)據(jù)記錄器（FDR）和駕駛艙話音記錄器（CVR）并不記錄數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)，導致在進行事故或事件調(diào)查時，不能通過CVR 和FDR 獲得完整的飛行員與管制員之間的通信信息，從而為調(diào)查結(jié)果的完整性和準確性帶來困難。因此，為了捕獲與事故或事件相關(guān)的所有通信信息，重建事故或事件發(fā)生順序，并確定可能的原因，防止類似情況再次發(fā)生，有必要在記錄駕駛艙話音的同時記錄數(shù)據(jù)鏈通信信息。

2 數(shù)據(jù)鏈記錄器

數(shù)據(jù)鏈記錄器是指用來記錄數(shù)據(jù)鏈通信信息的墜毀存活存儲器，記錄包括機組與空中管制之間的數(shù)據(jù)鏈通信、機組顯示信息時間以及機組響應時間等信息。它可以集成在飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）、駕駛艙話音記錄器（CVR）或CVR 與FDR 的集成設(shè)備（如波音787 飛機的飛行記錄器FR）中，大多數(shù)機型的數(shù)據(jù)鏈通信記錄器集成在駕駛艙話音記錄器（CVR）中。

3 相關(guān)法規(guī)要求

鑒于數(shù)據(jù)鏈通信技術(shù)的廣泛應用以及數(shù)據(jù)鏈通信記錄對事故調(diào)查及航空產(chǎn)品持續(xù)安全改進的重要作用，國際民航組織、CAAC、FAA、EASA 等主要適航當局以及國際航空運輸協(xié)會均對數(shù)據(jù)鏈記錄器提出裝機要求?？紤]到數(shù)據(jù)鏈記錄器的安全效益及改裝經(jīng)濟成本（單架飛機約135000 美元）[1]，一般沒有要求所有飛機均需裝有數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，而是要求某一時間截點以后頒發(fā)單機適航證的飛機必須安裝數(shù)據(jù)鏈記錄器，某一時間截點之前頒發(fā)單機適航證的飛機可根據(jù)適用情況安裝。這里需要指出的是，CAAC 對數(shù)據(jù)鏈記錄器的裝機提出了更高的要求，詳細要求如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)鏈通信記錄要求

4 法規(guī)適用范圍

由于國際民航組織和各主要適航當局均對數(shù)據(jù)鏈通信記錄提出要求，航空器運營人需要根據(jù)飛機注冊所在國適航當局的法規(guī)要求，對數(shù)據(jù)鏈記錄器裝機情況進行管控，以確保每架飛機均符合法規(guī)要求。從上述法規(guī)要求可以發(fā)現(xiàn)，針對單架飛機，可以通過以下三點判斷法規(guī)是否適用。

4.1 飛行過程中是否使用數(shù)據(jù)鏈通信

運營人可以通過是否使用了下述數(shù)據(jù)鏈通信應用來判斷飛行過程中是否使用了數(shù)據(jù)鏈通信。典型的數(shù)據(jù)鏈通信應用如下。

1）數(shù)據(jù)鏈啟用

數(shù)據(jù)鏈啟用包括用來登錄或啟動數(shù)據(jù)鏈接服務(wù)的各種應用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，這分別是指ATS 設(shè)施通知（AFN）和上下文管理（CM）。

2）管制員/駕駛員通信

管制員/駕駛員通信包括用來供飛行機組和管制員在地面交換申請、放行、指令和報告的各種應用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，還包括CPDLC 的應用，交換洋區(qū)（OCL）和起飛許可（DCL）以及使用數(shù)據(jù)鏈通知滑行許可。

3）尋址監(jiān)視

尋址監(jiān)視包括各種監(jiān)視應用以供地面建立提交監(jiān)視數(shù)據(jù)的合同。在FANS-1/A 和ATN 中，包括自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-C）應用。如果報文中報告有參數(shù)數(shù)據(jù)，除非飛行數(shù)據(jù)記錄器對同一來源的數(shù)據(jù)進行記錄，否則必須記錄這些參數(shù)數(shù)據(jù)。

4）飛行情報

飛行情報包括用來向特定航空器提供飛行情報的各項服務(wù)。例如，數(shù)據(jù)鏈航空天氣報告服務(wù)（D-METAR）、數(shù)據(jù)鏈自動終端服務(wù)（D-ATIS）、數(shù)字航行通告（D-NOTAM）和其他文字數(shù)據(jù)鏈服務(wù)。

5）航空器廣播式監(jiān)視

航空器廣播式監(jiān)視包括初級和增強式監(jiān)視系統(tǒng)以及廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）的播出數(shù)據(jù)。如果報文中報告有飛機發(fā)出的參數(shù)數(shù)據(jù)，除非飛行數(shù)據(jù)記錄器對同一來源的數(shù)據(jù)進行記錄，否則必須記錄這些參數(shù)數(shù)據(jù)。

6）航空運行管制數(shù)據(jù)

航空運行管制數(shù)據(jù)包括各種傳送和接收用于航空運行管制目的數(shù)據(jù)的應用[2]。

此外，也可以依據(jù)CAAC 批準的運行規(guī)范判斷是否在運行中使用數(shù)據(jù)鏈通信。按照CCAR 121 部或CCAR 135 部運行的運營人，在其運行規(guī)范A0083 數(shù)據(jù)鏈通信中列明了經(jīng)局方批準的可以使用數(shù)據(jù)鏈通信的航空器，這些航空器需要使用數(shù)據(jù)鏈通信。

4.2 飛機是否安裝了駕駛艙話音記錄器

使用了數(shù)據(jù)鏈通信的航空器可以很容易地通過零部件圖解手冊或裝機清冊判斷是否安裝了駕駛艙話音記錄器。對于從事公共運輸?shù)暮娇掌?，各適航當局均已要求裝有駕駛艙話音記錄器。

4.3 飛機單機適航證頒發(fā)時間

如前兩項均適用，那么需要根據(jù)法規(guī)中要求的時間截點，確保在某一時間截點以后頒發(fā)適航證的飛機裝有數(shù)據(jù)鏈記錄器。這里值得注意的是，CAAC 不僅要求2005 年1 月1 日以后頒發(fā)適航證并符合前兩項要求的飛機安裝數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，還要求所有符合前兩項要求的飛機自2007 年1 月1 日起安裝數(shù)據(jù)鏈通信記錄器。

5 數(shù)據(jù)鏈記錄器裝機情況確認

通過以上方法可以判斷哪些航空器需要裝有數(shù)據(jù)鏈通信記錄器，那么如何判斷飛機上是否已經(jīng)裝有了數(shù)據(jù)鏈記錄器呢?

由于目前各型號飛機的數(shù)據(jù)鏈記錄器不是一個單獨的機載設(shè)備，而是CVR 或FDR 與CVR 的集成設(shè)備中的一項功能，使得運營人不易判斷航空器是否已經(jīng)安裝了數(shù)據(jù)鏈記錄器。對于部分新機型，所有飛機均已具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄功能，如A350、A380[7]、B787、ARJ21。

對于其他機型，可以通過以下方法判斷是否具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄器。首先，通過查詢CMM 手冊確認飛機上安裝的CVR 是否具備數(shù)據(jù)鏈記錄功能。如果CVR 具備數(shù)據(jù)鏈記錄功能，還要確認飛機是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。由于數(shù)據(jù)鏈信息由ATSU（空客飛機）或CMU（波音飛機）發(fā)送傳遞給CVR，通過查詢WDM/ASM 手冊中CVR 與ATSU 或CMU 的鏈接情況，可以確認飛機是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。如果CVR 的DATA LINK INPUT 與ATSU 或CMU相連，并且DATA LINK VALID 已經(jīng)連接，則表明相應飛機具備數(shù)據(jù)鏈記錄能力并已啟用，如圖1 所示。如果CVR有DATA LINK INPUT 和DATA LINK VALID 插釘，但未連接，表明相應飛機具備數(shù)據(jù)鏈記錄能力，但尚未啟用。

圖1 WDM-CVR與CMU連接情況

同時，對于空客飛機，可以通過查 詢MOD151943（A320 系 列） 和MOD201096（A330/A340）的執(zhí)行情況確定新交付飛機是否啟用了數(shù)據(jù)鏈記錄功能。

對于法規(guī)適用但尚未安裝數(shù)據(jù)鏈記錄器或尚未開啟數(shù)據(jù)鏈記錄功能的飛機，需要通過改裝來實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈記錄功能，運營人可以聯(lián)系航空器制造廠獲取改裝方案。

6 維護要求

對于已經(jīng)裝有數(shù)據(jù)鏈記錄器的航空器，運營人還需要考慮是否對數(shù)據(jù)鏈記錄器進行定期檢查，以確保數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)能夠被完整地記錄到數(shù)據(jù)鏈記錄器中。

國際民航公約附件6 中要求：“數(shù)據(jù)鏈記錄器或數(shù)據(jù)鏈記錄系統(tǒng)的記錄檢查間隔時間為兩年，如果這些系統(tǒng)表現(xiàn)出高度適用完整性和自我監(jiān)測能力，經(jīng)有關(guān)監(jiān)管機構(gòu)批準，這一期限可以延長至四年[2]。”但是，目前CAAC、FAA、EASA 相關(guān)法規(guī)中并沒有明確要求運營人對數(shù)據(jù)鏈記錄器進行定期檢查。波音與空客的各型飛機維修方案（MPD）中均沒有針對數(shù)據(jù)鏈記錄器的定期檢查要求，僅商飛ARJ21 有對數(shù)據(jù)鏈記錄器進行定期檢查的要求和檢查方法。

國際航協(xié)（IATA）的IOSA 審計標準采用了國際民航組織對數(shù)據(jù)鏈通信記錄器的定期檢查要求。因此，擬申請IOSA 注冊的運營人應考慮制定定期檢查要求和檢查方法。一般可以通過兩種方式對數(shù)據(jù)鏈記錄器進行檢查。一是定期將具備數(shù)據(jù)鏈通信記錄功能的CVR或FDR 拆下，送至具備監(jiān)測能力的機構(gòu)進行檢測；二是通過采購在翼譯碼設(shè)備和軟件，定期進行在翼譯碼。

為了保證檢查效果，應同時下載CVR 和DLR 文件，通過比對CVR 和DLR 記錄的信息來確認DLR 的完整性和準確性。建議提前通知前一航段飛行機組，要求機組在航段結(jié)束前90min 內(nèi)，讀出至少三條發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路信息和至少三條接收的數(shù)據(jù)鏈路信息。飛行后，讀取數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)和駕駛艙話音記錄，并檢查記錄的數(shù)據(jù)鏈路信息是否與CVR 記錄一致。

7 總結(jié)

綜上所述，為了符合適用局方要求，保障事故和事件調(diào)查的完整性和準確性，航空公司需要結(jié)合機隊運行能力情況，準確識別自身機隊法規(guī)適用情況，并對數(shù)據(jù)鏈記錄器的裝機情況進行有效管控。同時，考慮制定針對數(shù)據(jù)鏈記錄器的定期檢查要求和檢查方法，以確保記錄器可以始終準確完整地記錄數(shù)據(jù)鏈通信數(shù)據(jù)。