机载维护系统

梁山小李广

机载维护系统介绍

机载维护系统的主要功能是接收警告计算机或者警告模块触发的中央警告信息和飞机系统计算机内置自检模块（BITE）记录的故障数据，利用中央维护计算机或者中央维护功能软件将二者关联生成维护报告。维护人员通过维护报告查询手册确定故障源，但是飞机最终是否可以投入运行不需要机载维护系统来判定。
   机载维护系统主要分为三个部分：

• 中央维护系统
  
• 数据装载系统
  
• 打印系统
  

中央维护系统组成

中央维护系统

中央维护系统功能

中央维护系统（Central Maintenance System, CMS）的核心部件是中央维护计算机，负责系统的正常工作，连接着机载维护系统的输入和输出设备及显示器。当飞机系统出现故障并且产生驾驶舱效应时，系统计算机内置自检设备（BITE）存储的故障信息和中央警告系统 触发的警告信息都将发送给中央维护系统，中央维护计算机将故障信息与警告信息关联在一起，生成维护报告。维护人员参考维护报告查询手册进行系统的测试找到故障原因。
当现代飞机故障时，维护人员只需要使用中央维护系统（CMS）就可以简单高效的找到真正故障源，快速排除机组人员反馈的故障。CMS还可以存储飞机系统的构型信息，包括飞机系统部件的安装件号、序号、部件中安装软件的版本号等数据。



CMS的部件

传统中央维护系统（CMS）组成

   中央维护系统包括：

• 1或2部中央维护计算机（CMC）或位于航空电子设备舱中的CMC电子模块
  
• 驾驶舱中2或3个多功能控制和显示组件（MCDU），作为维护人员和CMS系统之间的主接口
  
• 驾驶舱中的打印机，用于打印相关的维修报告和故障报告以及测试结果
  
• 空地数据通讯系统，用于将警告和故障信息发送到地面主控制中心
  
• 飞机系统电子计算机内置自检模块（BITE），用于向CMS系统提供故障分析和测试信息
  

传统中央维护系统（CMS）工作原理

   BITE（内置自检设备）的介绍
CMS系统与飞机各个系统进行交联，飞机系统主要由航线可更换件（Line Replaceable Unit）组成。LRU包括数字计算机、控制面板、传感器、作动筒和监控器等，除计算机外，所有其他部件通过BITE模块来进行管理和监控。BITE模块是飞机系统计算机内部的一个独立模块，它与计算机的其它操作部件完全无关。



BITE原理图

BITE模块具有两个功能：

• 第一个功能是故障的检测和存储。
  

在系统正常运行期间来检测发生的实时故障，识别故障的可能原因，然后存储到BITE模块的非易失存储器（Non Volatile Memory, NVM）中，并同时将其发送给中央维护计算机（CMC）。

• 第二个功能是执行测试。BITE的测试分为自动和人工两种。
  

• 自动测试包括上电测试和循环测试。上电测试是当计算机获得电源时，BITE自动进行系统的上电自检，来测试系统的完整性；循环测试是BITE在飞机系统工作过程中持续监控系统的工作情况，它不会影响或中断飞机系统的正常工作以及操作。
  
• 人工测试包括系统的功能测试、操作测试和更为复杂的专项测试。这些测试需要维护人员在多功能控制显示组件中通过CMC人工启动，测试结束后BITE会将测试结果发送到CMC。
  

  CMS系统的操作模式

• 正常（NORMAL） 模式或报告（REPORTING） 模式
  

在空中或者地面工作，CMC自动扫描所有交联的系统，记录每个系统计算机内置自检设备（BITE）发送的信息进行相关处理，产生相应报告；它还记录从电子中央监控系统发送的警告信息。

• 交互(INTERACTIVE) 模式
  

交互模式只能在地面选择，维护人员通过中央维护计算机实现地面测试和排除故障。通过CMC的人机交互接口MCDU选择飞机系统，进入系统的报告和测试菜单，CMS进入交互模式进行相应系统的测试，测试结果发给CMC进行读取或者打印。维护人员还可以在MCDU 上查看系统的其他维护报告（如上一航段报告，历史报告等）。



CMC交互模式

新一代飞机的中央维护系统

   新的变化主要体现在下面3个方面：

• 中央维护系统的部件和数据传输方式的变化
  

新一代飞机中央维护系统的部件变化是不再有独立的中央维护计算机。随着航空电子技术的发展，以软件代替硬件成为了一种趋势，中央维护功能模块（软件）取代传统的中央维护计算机成为机载维护系统的核心。新一代飞机上安装有航线可更换模块（LRM），LRM内装载了多种软件，每种软件可以模拟一台传统计算机来进行运算，一个LRM就综合了数台传统计算机的功能，这样省去了众多的传统计算机，大大减轻了飞机的重量。
新一代飞机中央维护系统数据传输方式的变化是飞机计算机的BITE数据通过特定的网络接口模块（NIM）传输到飞机的局域网中，中央维护功能软件模块在局域网中接收数据实现数据共享。飞机公共核心系统或者电子全传输交换式以太网技术的发展，中央维护功能软件模块和其他功能软件共享公用的存储数据，通过数据下载系统与地面维护中心传输数据，通过综合显示系统显示数据。航空电子系统模块综合化使得机载维护系统在数据综合处理能力、显示和控制方面得到了进一步发展。



新一代飞机中央维护系统的数据交联

• 维护方式的变化
  

新型飞机的中央维护系统与传统飞机相比维护方式发生了较大变化，尤其是飞机故障处理方面，全面采用计算机故障诊断和排故程序化的方式。飞机故障信息的收集、处理，故障隔离和修理，故障排除后的测试以及电子记录本的签署，均可采用机载显示系统来进行，也可通过有线或者机载局域网无线连接的方式使用维护笔记本来进行，极大地节省排除故障的时间，提高了工作效率。

• 电子查询系统
  

新型飞机上安装有机载电脑，机载电脑里预装了电子飞机包（Electronic Flight Bag, EFB），EFB不但包含了与机组人员有关的一些技术文件，如飞行机组操作手册（Flight Crew Operating Manual, FCOM），最低设备放行清单（Minimum Equipment List, MEL）等，也包含与维护人员有关的维护应用程序和软件加载等功能。
机组人员也可以通过驾驶舱中正副驾驶滑动台上的键盘在EFB技术文件专用显示器上读取飞行和维护的技术文件。为了维护的便捷性，飞机上还安装了机载维护终端（Onboard Maintenance Terminal, OMT），它将维护应用软件和飞机维修手册相互关联，使维护人员可以在飞机上直接查询飞机的维修手册。



电子查询系统部件

数据装载系统介绍

  数据装载系统定义为机载计算机和地面数据处理站的接口，它有两大功能：装载功能和下载功能。

• 装载功能用来更新数据库（如飞行管理系统的导航数据库）或升级计算机的操作软件；
  
• 下载功能用来把系统操作数据和维护数据下载到飞机以外的存储器上（如U盘，维护笔记本电脑的硬盘等）。
  

   数据装载系统主要由数据装载选择器或者选择面板、机载装载机或者便携式装载机和数据装载路由器组成。

• 数据装载选择器或者选择面板用来选择需要安装数据的目标计算机；
  
• 机载装载机或者便携式的装载机用来存储或读取要装载的数据；
  
• 装载路由器是装载机和计算机之间的接口，用于提供输入/输出数据。
  

数据装载系统组成

打印系统简介

打印系统的核心部件是打印机。飞行管理、信息管理、中央维护和飞机状态监控等飞机系统都是通过打印机打印与飞行和维护相关的报告和数据。



打印机

彩色风

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