数据链记录器的工程管理分析

2022-10-08陈硕北京飞机维修工程有限公司

航空维修与工程 2022年9期

■ 陈硕/北京飞机维修工程有限公司

1 背景

随着信息技术的发展，数据链通信技术在各航空公司的运营过程中得到了广泛的应用，使得管制员与飞行员之间可以利用数据代替话音进行空中交通通信，并以文本形式为飞行员提供实时的空中交通管制或导航信息，避免了飞行员人工录入错误，缩短了飞机与空中交通管制（ATC）之间的通信中断时间，减少了由于没听清或听错导致的话音通信偏差，从而降低了通信失效对控制空中交通管制的影响，同时减轻了管制员与飞行员的工作负荷，增加了单位飞行区域的交通容量。因此，航空公司越来越广泛地使用数据链路通信技术，进行更加先进、准确的空中交通管理操作。

虽然数据链通信为空中交通管制提供了极大的便利，但是传统的飞机数据记录器（FDR）和驾驶舱话音记录器（CVR）并不记录数据链通信数据，导致在进行事故或事件调查时，不能通过CVR 和FDR 获得完整的飞行员与管制员之间的通信信息，从而为调查结果的完整性和准确性带来困难。因此，为了捕获与事故或事件相关的所有通信信息，重建事故或事件发生顺序，并确定可能的原因，防止类似情况再次发生，有必要在记录驾驶舱话音的同时记录数据链通信信息。

2 数据链记录器

数据链记录器是指用来记录数据链通信信息的坠毁存活存储器，记录包括机组与空中管制之间的数据链通信、机组显示信息时间以及机组响应时间等信息。它可以集成在飞行数据记录器（FDR）、驾驶舱话音记录器（CVR）或CVR 与FDR 的集成设备（如波音787 飞机的飞行记录器FR）中，大多数机型的数据链通信记录器集成在驾驶舱话音记录器（CVR）中。

3 相关法规要求

鉴于数据链通信技术的广泛应用以及数据链通信记录对事故调查及航空产品持续安全改进的重要作用，国际民航组织、CAAC、FAA、EASA 等主要适航当局以及国际航空运输协会均对数据链记录器提出装机要求。考虑到数据链记录器的安全效益及改装经济成本（单架飞机约135000 美元）[1]，一般没有要求所有飞机均需装有数据链通信记录器，而是要求某一时间截点以后颁发单机适航证的飞机必须安装数据链记录器，某一时间截点之前颁发单机适航证的飞机可根据适用情况安装。这里需要指出的是，CAAC 对数据链记录器的装机提出了更高的要求，详细要求如表1所示。

表1 数据链通信记录要求

4 法规适用范围

由于国际民航组织和各主要适航当局均对数据链通信记录提出要求，航空器运营人需要根据飞机注册所在国适航当局的法规要求，对数据链记录器装机情况进行管控，以确保每架飞机均符合法规要求。从上述法规要求可以发现，针对单架飞机，可以通过以下三点判断法规是否适用。

4.1 飞行过程中是否使用数据链通信

运营人可以通过是否使用了下述数据链通信应用来判断飞行过程中是否使用了数据链通信。典型的数据链通信应用如下。

1）数据链启用

数据链启用包括用来登录或启动数据链接服务的各种应用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，这分别是指ATS 设施通知（AFN）和上下文管理（CM）。

2）管制员/驾驶员通信

管制员/驾驶员通信包括用来供飞行机组和管制员在地面交换申请、放行、指令和报告的各种应用程序。在FANS-1/A 和ATN 中，还包括CPDLC 的应用，交换洋区（OCL）和起飞许可（DCL）以及使用数据链通知滑行许可。

3）寻址监视

寻址监视包括各种监视应用以供地面建立提交监视数据的合同。在FANS-1/A 和ATN 中，包括自动相关监视（ADS-C）应用。如果报文中报告有参数数据，除非飞行数据记录器对同一来源的数据进行记录，否则必须记录这些参数数据。

4）飞行情报

飞行情报包括用来向特定航空器提供飞行情报的各项服务。例如，数据链航空天气报告服务（D-METAR）、数据链自动终端服务（D-ATIS）、数字航行通告（D-NOTAM）和其他文字数据链服务。

5）航空器广播式监视

航空器广播式监视包括初级和增强式监视系统以及广播式自动相关监视（ADS-B）的播出数据。如果报文中报告有飞机发出的参数数据，除非飞行数据记录器对同一来源的数据进行记录，否则必须记录这些参数数据。

6）航空运行管制数据

航空运行管制数据包括各种传送和接收用于航空运行管制目的数据的应用[2]。

此外，也可以依据CAAC 批准的运行规范判断是否在运行中使用数据链通信。按照CCAR 121 部或CCAR 135 部运行的运营人，在其运行规范A0083 数据链通信中列明了经局方批准的可以使用数据链通信的航空器，这些航空器需要使用数据链通信。

4.2 飞机是否安装了驾驶舱话音记录器

使用了数据链通信的航空器可以很容易地通过零部件图解手册或装机清册判断是否安装了驾驶舱话音记录器。对于从事公共运输的航空器，各适航当局均已要求装有驾驶舱话音记录器。

4.3 飞机单机适航证颁发时间

如前两项均适用，那么需要根据法规中要求的时间截点，确保在某一时间截点以后颁发适航证的飞机装有数据链记录器。这里值得注意的是，CAAC 不仅要求2005 年1 月1 日以后颁发适航证并符合前两项要求的飞机安装数据链通信记录器，还要求所有符合前两项要求的飞机自2007 年1 月1 日起安装数据链通信记录器。

5 数据链记录器装机情况确认

通过以上方法可以判断哪些航空器需要装有数据链通信记录器，那么如何判断飞机上是否已经装有了数据链记录器呢?

由于目前各型号飞机的数据链记录器不是一个单独的机载设备，而是CVR 或FDR 与CVR 的集成设备中的一项功能，使得运营人不易判断航空器是否已经安装了数据链记录器。对于部分新机型，所有飞机均已具备数据链通信记录功能，如A350、A380[7]、B787、ARJ21。

对于其他机型，可以通过以下方法判断是否具备数据链通信记录器。首先，通过查询CMM 手册确认飞机上安装的CVR 是否具备数据链记录功能。如果CVR 具备数据链记录功能，还要确认飞机是否启用了数据链记录功能。由于数据链信息由ATSU（空客飞机）或CMU（波音飞机）发送传递给CVR，通过查询WDM/ASM 手册中CVR 与ATSU 或CMU 的链接情况，可以确认飞机是否启用了数据链记录功能。如果CVR 的DATA LINK INPUT 与ATSU 或CMU相连，并且DATA LINK VALID 已经连接，则表明相应飞机具备数据链记录能力并已启用，如图1 所示。如果CVR有DATA LINK INPUT 和DATA LINK VALID 插钉，但未连接，表明相应飞机具备数据链记录能力，但尚未启用。

图1 WDM-CVR与CMU连接情况

同时，对于空客飞机，可以通过查询MOD151943（A320 系列）和MOD201096（A330/A340）的执行情况确定新交付飞机是否启用了数据链记录功能。

对于法规适用但尚未安装数据链记录器或尚未开启数据链记录功能的飞机，需要通过改装来实现数据链记录功能，运营人可以联系航空器制造厂获取改装方案。

6 维护要求

对于已经装有数据链记录器的航空器，运营人还需要考虑是否对数据链记录器进行定期检查，以确保数据链通信数据能够被完整地记录到数据链记录器中。

国际民航公约附件6 中要求：“数据链记录器或数据链记录系统的记录检查间隔时间为两年，如果这些系统表现出高度适用完整性和自我监测能力，经有关监管机构批准，这一期限可以延长至四年[2]。”但是，目前CAAC、FAA、EASA 相关法规中并没有明确要求运营人对数据链记录器进行定期检查。波音与空客的各型飞机维修方案（MPD）中均没有针对数据链记录器的定期检查要求，仅商飞ARJ21 有对数据链记录器进行定期检查的要求和检查方法。

国际航协（IATA）的IOSA 审计标准采用了国际民航组织对数据链通信记录器的定期检查要求。因此，拟申请IOSA 注册的运营人应考虑制定定期检查要求和检查方法。一般可以通过两种方式对数据链记录器进行检查。一是定期将具备数据链通信记录功能的CVR或FDR 拆下，送至具备监测能力的机构进行检测；二是通过采购在翼译码设备和软件，定期进行在翼译码。

为了保证检查效果，应同时下载CVR 和DLR 文件，通过比对CVR 和DLR 记录的信息来确认DLR 的完整性和准确性。建议提前通知前一航段飞行机组，要求机组在航段结束前90min 内，读出至少三条发送的数据链路信息和至少三条接收的数据链路信息。飞行后，读取数据链通信数据和驾驶舱话音记录，并检查记录的数据链路信息是否与CVR 记录一致。