飞机客户服务远程技术保障支援系统建设方案探析

魏生宇，王二振，赖天发

（航空工业洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

随着某新型飞机陆续交付国内外用户，新换装飞机的维护保障难度越来越大，以往老机型的客户服务保障模式越来越难以满足新机型的需要。外场客户保障能力有限的矛盾日益凸显。积极推进制造部门和客户之间的维修保障远程技术支援系统建设，既是客户、制造部门、设计所三方信息化建设大背景下落实科学发展的实际行动，也是新时期武器装备建设发展的迫切需要，只有在立足现实的基础上合理规划系统建设方案，才能又好又快地实现该套系统的搭建、完善与应用，进而有效推进新型飞机保障信息化建设、提高新型飞机保障能力。

1 客户服务远程技术支援系统组成及功能

1.1 系统组成

客户服务远程技术支援系统组成主要包括信息采集系统（客户外场）、网络通讯系统和远程服务中心（包括各设计单位和生产单位终端）三大部分。这三部分在软件上以数据仓库为基础，在硬件上以视频会议系统、监控系统和网络为基础，通过全面、系统、密不可分的链接，构成一个完整的系统。信息采集系统应包含视频会议系统、监控系统、使用维护数据库、通信设备等，并利用外场的局域网和数据仓库资源，以及便携式维修辅助设备（PMA）等地面设备资源。信息主要来源于由外场数据仓库导出的外场使用维护信息数据库，该数据库是远程技术支援系统的唯一数据源，其数据由客户内部网络直接在外场服务器上增加和更新。网络通讯系统是远程服务中心和客户之间信息交互安全传输通道，负责将客户外场故障视频、音频及相关信息和资料传递给远程客户服务中心，并将远程客户服务中心反馈的维修策略和排故方案（包括视频、音频、指导意见和资料等信息）传递给客户。远程服务中心包括后方设计、生产部门和客户内部远程技术支持单位，各部分均由服务器和终端、视频会议系统、数据库和软件平台等组成。

1.2 系统功能

客户服务远程技术支援系统从功能上分为信息收集和预处理（信息采集）模块、故障诊断和维修引导模块、单机监控（数据分析）模块、视频和信息交互模块、培训模块、远程数据更新模块和数据支持平台等7个模块。每个模块内还包括若干子模块或相对独立的软硬件模块。系统功能如图1所示。7个模块的功能相当于数据仓库系统中的应用层，完成对外场数据的收集、管理和分析、统计、计算、处理功能，并将结果通过网络和视频交互系统反馈给外场，以实现排故和维修技术支持、在线培训、单机监控和知识库、信息库管理与共享等功能。

图1 系统功能示意图

2 客户服务远程技术支援系统构成及关键技术

2.1 系统构成

2.1.1 系统硬件构成

客户服务远程技术支援系统信息采集功能通过客户外场PMA、外场数据仓库服务器以及由监控摄像头、硬盘录像机、显示屏和耳麦等附件构成的监控系统实现；网络通讯功能通过客户和售后部门的交换机、服务器、防火墙、路由器、保密机、磁盘阵列以及光缆和网线实现；视频和信息交互功能通过由综合控制单元MCU（multi control unit)、服务器、终端机、高清电视、摄像头、麦克及连接线路构成的视频会议系统实现。

2.1.2 系统软件构成

客户服务远程技术支援系统PMA服务器功能由数据库及数据库管理软件、飞参处理软件、飞机监控软件、排故引导支持软件、故障信息处理软件和交互平台实现；单机故障快速诊断和综合信息故障诊断功能通过PMA飞参快速判读软件、单架次发动机飞参判读软件和单架次飞机系统飞参判读软件实现；远程故障诊断和故障分析功能通过远程服务中心网站故障分析软件、故障诊断引导软件以及设计部门远程终端的强度有限元计算分析软件、结构和系统可靠性分析软件、飞行模拟器软件、虚拟维修软件和其它仿真分析软件实现；发动机监控功能由单架次发动机飞参判读软件、发动机参数调整软件、发动机故障诊断软件和发动机特性统计软件实现；在线培训和答疑功能通过电子化技术资料、培训课件、电子化教学软件和常用技术资料数据等软件实现。

2.2 关键技术应用

2.2.1 信息采集及PMA应用

信息采集是客户服务保障远程技术支援系统开展各项工作的前提和基础，系统通过PMA采集飞机状态信息，并进行敏感性信息的处理，抽取用于故障分析、趋势分析的信息，通过后方PMA数据库汇总后，与研制单位内部设计分析数据和使用维护类技术资料共同组成远程技术支持的基础数据。此类信息格式多样、复杂，包括数据、电子表格、各种文档、视频、音频等。从目前客户的信息收集和存储流程看，将全部信息都由PMA系统来完成还需要开发很多数据接口，这项工作不仅工作量大，而且十分复杂。

2.2.2 各类应用软件的开发

多参数分析、故障分析、故障诊断引导、飞机寿命和状态监控等应用软件目前开发还存在一定的困难，各项功能还有待进一步完善。主要原因一是软件需要更强的计算能力和数据库接口；二是型号设计工作和信息的积累还不够深入；三是目前飞参记录的目的是对飞机故障点进行判别，而不是对系统状态的记录，对飞机各系统记录的详细程度不够。

2.2.3 数据仓库

数据仓库技术是达成数据整合、知识管理的有效手段，可以满足用户、远程服务中心和设计部门远程终端的数据格式多元化，以及对大量信息累积的客观需求。目前数据仓库技术在国外军用装备远程技术支援系统中有着广泛的应用，在国内民用领域也有实际应用，但在国内客户服务远程技术支援中的应用仍处于理论研究阶段，没有实际应用案例作参考，存在一定的技术困难和风险。

3 客户服务远程技术支援系统工作流程

客户服务远程技术支援系统通过不同的数据库模块、应用软件模块或者硬件模块，实现包括信息采集、故障诊断和维修引导、信息交互、决策支持4个方面的工作流程。其中涉及的各个工作环节及工作项目关系如图2所示。

图2 工作流程及工作项目关系图

3.1 信息采集

信息在传递给远程服务中心前，基本应经过信息收集、信息分析，以及信息预处理等三大步骤。信息收集指的是用户机务和售后服务保障人员通过PMA采集飞机状态信息，通过油液分析和裂纹测量等手段收集信息的一系列过程；信息分析是对所收集信息的基本处理，例如飞参还原、快速判读、信息统计和数模分析等，其结果本身也是信息收集的对象；信息预处理则是对所有信息、分析结果的再次综合处理，以及数据格式的调整、打包，以满足远程客户服务中心的信息要求。信息采集具体数据流程如图3所示。

3.2 故障诊断和维修引导

现场故障诊断和维修引导主要是在现场利用PMA和PMA服务器中的信息资源和分析、处理软件进行故障分析定位和操作引导，也可通过交互平台直接访问远程服务中心网站，进行无专家在线的自主查询。无法解决的复杂问题，则通过远程视频、信息交互平台将信息向后方传递。在线专家通过远程视频、信息交互平台，在远程服务中心利用服务中心网站上的信息资源和分析处理软件进行在线故障分析定位和操作引导，提供更专业的远程服务。仍然无法解决的问题，则将信息通过金航网传递给设计团队和相关辅机设计单位。设计团队可以利用网络传回的飞机、设备和故障的相关信息，利用专业设计资料和分析、设计、仿真等软件，对故障进行深入分析，提供用户技术资料以外的故障诊断方法和维修引导操作，并通过网络以数据、表单或视频会议等方式反馈给维修现场。故障诊断和维修引导层次如图4所示。

图3 信息采集具体数据流程

3.3 决策支持

客户服务远程技术支援系统将外场收集数据进行整理、归纳，设计团队利用设计资料和应用软件对数据进行分析、总结，形成飞机设计改进建议、用户技术资料改进建议及故障库更新、技术资料更新、培训课件更新等更高层次的知识和数据，用以在不同地域、不同客户和不同技术人员之间共享知识和经验，支持客户的维修保障工作。同时，伴随着系统积累故障信息的增多，数据仓库内容不断丰富，专家系统不断完善，成为模拟人类专家解决领域问题的智能程序系统，实现智能诊断或推理功能，并为后续型号和其它型号的保障体系设计和组建提供宝贵的经验。

图4 故障诊断和维修引导层次

4 结论

客户服务远程技术支援系统方案旨在通过信息化技术，依托网络平台，实现基于飞机主机厂、研究所专家提供远程技术服务和数据仓库技术的飞机远程技术支援保障，此系统是对未来数字化保障模式的探索和技术创新，也是对现有保障体系信息化的推进和对现有保障模式的突破。其应用可以提高外场技术服务的质量和速度，节约大量的人力和经济资源，并为用户和主机厂维修保障工作建立知识积累、传递和运用的平台。