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A320、A330 ATA 46信息系统科普(一)

2022-10-22 10:06| 发布者: ▲_o丨开丶始︽ 983 0

摘要: 前言:信息系统主要包括驾驶舱信息系统和飞机信息网络系统两个子系统,其中大部分飞机都具有驾驶舱信息系统,或者至少具有驾驶舱信息系统中的AOC功能,本文第一章就用来介绍驾驶舱信息系统的内容,对于飞机信息网络 ...

前言:

信息系统主要包括驾驶舱信息系统和飞机信息网络系统两个子系统,其中大部分飞机都具有驾驶舱信息系统,或者至少具有驾驶舱信息系统中的AOC功能,本文第一章就用来介绍驾驶舱信息系统的内容,对于飞机信息网络系统(AINS),截至目前,这个系统可以说大部分飞机没有选装,但是也不排除有一部分飞机装了这个系统,这个功能是未来的发展方向,相信未来会有更多的飞机选装,所以大家还是有必要了解一下。

一 概述:在开始这一章之前,请大家拿出手机,回答一下自己的手机究竟是用来干什么的?基本上有三个主要作用。

1 打电话


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2 发短信

3 上网

飞机的驾驶员也需要工作时和别人联系,飞机上飞行员的手机又不能用,那怎么实现这些作用呢?其实飞机也需要有个手机,只不过打电话这个功能让23章通信干了,46章这一章主要用来发短信和上网。 这下就引出了我们这章的主要内容:

  • 飞机和谁发短信,上什么网?

  • 飞机是如何发短信和上网的?

要回答上面这两个问题,就需要介绍46章信息系统的两个主要子系统,第一个是飞机交通信息管理系统,也就是ATIMS,第二个叫飞机信息网络系统,简写AINS,这两个分系统共同组成了46章的主要内容,但是有心的朋友会发现,为什么我的AMM手册中查不到AINS系统,只有ATIMS呢?

这主要是因为AINS是个全新的系统,在老一点的飞机上都还没有装,在最近两年新引进的大型客机,如330/340/380/787等,大部分公司会选装,但在规模庞大的320/737飞机上,一般不会选装,这个主要看各个公司的运营情况,但是就笔者了解,美国及发达国家的飞机大部分都已能够实现空中旅客使用ipad等终端设备连接互联网,这是一种趋势,中国民航估计也会很快跟上。很多飞机没装AINS,那怎么办呢?当然,如果你所维护的飞机大部分是320/737等等,这部分就暂时不用学了,如果是330/787为主的,这部分估计是逃不掉的。

那飞机上飞行员主要和谁发短信呢?主要是AOC和ATC,也就是签派和塔台。下面分别讲述飞机和签派和塔台发短信那点事。

二 AOC应用

咱们首先来说飞机和AOC签派之间发的短信是什么。

签派人员主要发送什么信息给机组呢?

地面传给机组的信息一般包括:

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  • 机组信息(例如风信息)

  • 向FMS 里引入的数据(例如飞行计划)

  • 舱单信息(载重平衡表)

但是目前很多公司飞机暂时不能实现将机组信息(风的信息)、向FMS 里引入的数据(例如飞行计划)部分上传至飞机,这个可能和地面AOC的设备有关系。但是舱单信息基本都可以实现。

AOC传给机组信息后,机组ECAM备忘栏显示COMPANY MSG备忘信息,机组按压ATSU>AOC MENU>RECEIVED MESSAGE 键显示收到的信息,同时会清除ECAM备忘信息。

了解了签派发给机组的信息主要内容后,咱们再一起来看一下飞机或者机组都发什么信息给地面台。

飞机传给地面AOC的信息一般包括

  • 航班执行信息(FMS)

  • 航后报告或者飞行中报告,包括故障信息和ECAM警告(CMC或CFDIU)

  • 飞机系统、发动机、APU状态监控(ACMS或AIDS)

上传给飞机的信息,如舱单(载重平衡表)等,飞行员在收到信息后,可以使用打印机打印出来,减少了纸质传递的麻烦,飞机下传的如飞机发动机状态监控的信息,故障和警告信息,可以使机务人员在飞机未落地前提前准备好相关的维修工作,减少不必要的麻烦。

说了以上AOC的主要作用后,大家觉得似曾相识,对了,这个其实就是ACARS,飞机通信寻址报告系统的功用,在老一点的飞机上,这个系统单独出来存在于23章通信中,但是自从ATSU被普遍装于飞机上后,这一功能就被ATIMS(飞机交通信息管理系统)的AOC功能所取代,但是实现的功能是一样的。

三 ATC应用

前面说完了飞机和地面AOC之间发短息,现在咱们来看看飞机及机组和台ATC之间发短息的事,相信大家很多人都听过网上那段《国航飞行员逼疯美国塔台》的录音,之所以选择由短信来代替语音通信,很重要的一个原因就是世界语言的多样性,就算大家都选择使用英语来交流,每个人的英语水平及口音就成了很大的问题,在空中交通管理的过程中,如果信息被误解,很容易造成事故。

在这一问题上,最为著名的就是那起引起两架747相撞的特内里费空难,在哪起事故之后,人们想到了标准化语音通信的重要性,随后国际航协制定了标准化通信的国际标准,这样极大避免了误会的可能,但是随着现在天上飞机越来越多,同一无线电频道同时被很多架飞机使用,这样飞行员需要持续监听,有时还需要等待其它飞机通信结束才能轮到自己。

为了解决误会及通信容量的问题,ATIMS被开发了出来,使飞行员和塔台之间的语音通讯被标准化的文字通信所取代,这样大大避免了误会及通信容量的问题,由于经济的问题,目前国内航空公司普遍为大飞机,也就是执行国际航班的飞机选装了这个系统。国内飞行,由于一般使用母语(普通话),所以很多航空公司为小飞机,也就是执行国内航班的飞机没有选装,所以这个系统在我国航空公司的A320S上一般没有装,在A330/A340/A380等飞机上基本都选装了。

说完了ATC应用的重要性,咱们来讲讲这个系统是怎么工作的。

首先飞机员如果需要执飞一架具有CPDLC(管制员飞行员数据链通信)功能的飞机时,需要首先告诉塔台,我这架飞机有和你发短信的设备。

具体步奏为飞行员在MCDU ATC页面输入与塔台之间的数据连接申请,MCDU:ATC MENU >NOTIFICATION>输入航班号和ATC中心代码>点NOTIFY。当ATC收到飞机的连接请求后,ATC决定是否连接,当CPDLC连接成功后,DCDU上显示ACTIVE ATC:XXXX.。

这样塔台就知道了那些飞机选装了CPDLC即管制员-飞行员数据连接的设备,需要指出的是,有些飞机有ATC DATALINK功能,有些飞机没有,有些塔台有,有些塔台没有,这需要一个匹配的过程。

上面这个飞机和塔台之间建立数据连接的过程叫做ATS设备通告(AFN),这是ATSU的一个基本功能,当塔台和飞机建立了数据链连接之后,两者之间就可以进行双向数据通信了,也就是相互发短信,不过他们之间的短信一般都是固定格式的固定语句,这样最大避免了误解的可能,当然也支持自由文本的通信,这个数据链通信就是CPDLC(管制员飞行员数据链通信),另外,这个ATIMS还有一个作用就是将飞机目前的状况,主要是飞机坐标位置等等信息时时发送给塔台,这样塔台就可以知道飞机的时时状况了,这个叫自动辅助监控。

综上所述,ATS主要有以下三个主要作用:

  • ATS设备通告(AFN)用于连接地面ATC中心

  • CPDLC用于管制员飞行员数据链通讯

  • 自动辅助监控 应用于飞行轨迹监控

另外,还有一些飞机选装了ATC623应用,主要有以下作用:

  • 离场许可

  • 越洋许可

  • 自动终端信息服务

四 系统工作原理

1、信息的传递过程:

前面主要讲了这个系统是用来干什么的,那么现在咱们再来讲讲这些信息是如何被传递的。

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  • AOC信息的传递过程

    信息上传和下传路径是一样的,上传的逆过来就行了,咱们以下传为例:

    机载信息---机载通讯设备---地面网络---航空公司AOC

  • ATC信息的传递过程:

机载信息---机载通讯设备---地面网络---ATC

2 、系统组成

  • AOC系统组成

    AOC功能其实就是ACARS,只不过其被整合进了ATSU中,机载AOC功能设备主要由以下设备组成:

  1. ATSU 系统核心计算机, 它的主要功能为管理空/地通信

  2. 机载外围设备 主要包括CFDIU或CMC,FDIMU,FMGC或FMGEC,CT(客舱终端)

  3. 人机接口设备 打印机,MCDU,FWC等提供飞行员输入或者输出数据

  4. 数据链媒体 包括VHF3,HF1或SATCOM,其中HF或者SATCOM为选装

  5. 其它数据提供与显示设备 包括LGCIU,时钟,DMC(数据管理组件),SDAC等,用来提供其它需要下传或者需要在ECAM上显示的设备

  • AOC功能应用工作过程

    机载外围设备等提供数据给ATSU

    ATSU根据AOC软件的要求生成各种报表

    生成的各种报表及数据通过数据链媒体发送至地面AOC

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  • ATC系统组成

    ATC应用和AOC应用大部分组件都是共享的,只不过在AOC的系统之上增加了DCDU(数据链控制显示组件)和ATC MSG显示灯。

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五 系统软件

ATSU作为系统的主要计算机,他的软件部分主要包括以下5个软件包,航线常见的46章的故障(如右图所示),很多都是由于软件问题引起,一般重装软件就能解决,所以我们有必要了解一下这些软件,他们分别是:

1、ATSU接口软件

它不同的功能包括:

  • 监控系统(电源供应和BITE功能)

  • 为应用参数获取飞机参数

  • 管理空/地通信

  • 管理机载外围设备之间的通信

  • 管理人机界面(MCDU/DCDU/打印机、警告功能)


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2、ATSU配置软件

这个软件包括ATC和AOC通讯参数的配置文件

3、ATSU路由参数软件

这个软件包括数字化的世界地图数据库

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4、AOC软件

AOC软件包括AOC托管应用,这取决于航空公司的自定义。

这些应用程序涉及相关的飞行操作,例如,飞行计划、天气、因为维护的原因发送的飞机原理信息、燃油量、人员管理、登机口管理等。

5、ATC FANS A 应用程序包

这些程序包由以下部分组成:

  • ATC HMI UTILITIES (ATC 人机接口 实用工具)软件:这个软件为ATC应用的人机接口部件提供服务(DCDU、MCDU、打印机、ATC警告)

  • ATSU ATC FANS A 应用软件:这个软件包括:AFN(ATC设施通告)应用、 CPDLC应用、自动独立互联监视

  • ATSU ATC ARINC 623 应用软件(选装)

这些软件一般为机载软件,所以一般在飞机的软件包存放的地方就能找到,找到后通过MCDU中46章ATSU的PART IDENT里面就能查看这些软件的情况,如果有些软件在这里找不到,可以考虑直接使用飞机上自带的MDDU装相应软件试试。

这一部分写了这么多,咱们来简单回顾一下:

这一部分主要讲了飞行员和地面塔台和AOC之间如何发短信的事,飞机上的信息由外围设备(即各系统主要计算机)提供数据后给ATSU,ATSU将这些数据提供给VHF3,HF1,SATCOM等途径,经地面网络提供商ARINC、SITA网络后,发送给AOC,用来进行飞机状态监控,维护信息传递等。反之地面AOC也可以将飞行计划、风的数据、舱单等数据直接发送给飞机FMS,打印机等。进行飞行员和地面AOC之间的双向文字通信。

飞行员航前在准备具备CPDLC功能的飞机时,首先需要向塔台申请数据链接,塔台收到飞行员的连接请求后确认链接就可以经行双向的数据通讯了,机载部分除了刚才讲的ATSU/MCDU/VDR/外围设备等等和AOC更能共用的设备外,还单独具有DCDU和ATC MSG显示灯,通过CPDLC,飞机员和塔台就可以互相发短信了。

好了,46章驾驶舱信息系统部分就给大家介绍到这里,由于很多都是靠记忆,也没有很多时间去一一考证,错误和遗漏在所难免,如果大家在阅读过程中发现错误请及时提出,以便鼓励作者以后接着这么科普下去,46章第二部分飞机信息网络系统的内容敬请期待ing,笔者在下一期上再接着科普。再见!

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