航空维修数据的远程传输
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 8514 次点击
就某种意义而言,虽拥有先进的IT设备,但现代飞机可谓是地球上最与世隔绝的。航空公司所拥有的这些最重要、最昂贵的设备也是最离散、最缺乏综合性的。
复杂的预测和诊断作为一种有效的电子使能(e-enabled)维修技术,要实现对飞机运行数据实时监控需建立在数据的快速存取的基础之上,因此需要的是提升信息流的传输速率。目前,航空器中依然有大量有价值的数据因为传输原因而没有被挖掘出来。维修数据的远程传输技术已成为预防型健康管理实践的重要障碍。
如何快速而廉价地传输与维修相关的数据呢?目前的蜂窝技术(cellular)、Wi-Fi、WiMax等都可选用。本文先介绍无线维修数据链(WMDL)的现状与前景。
WMDL现状
目前,最常用的下载维修数据的方式,是由技术人员利用存储设备在停机坪上下载,在飞行途中传回维修数据的唯一方式是通过ACARS(飞机通信寻址与报告系统)实现的。
ACARS可由多个数据提供者(DSP)提供支持,通过以下三种方式自动路由信息:VHF地面网络(由SITA或者ARINC提供,针对陆地飞行);卫星通信(由Inmarsat提供,针对极地或者越洋飞行);HF网络(由ARINC提供,针对高海拔飞行)。
ACARS通常用来传输燃油消耗率和其他与MRO相关的数据,但传递的数据量很小,每次飞行只限传送两次数据快照。而A320或者波音737NG的飞行记录器在每飞行小时会记录约1.8MB无格式数据,发动机原始数据也很多。因此,一些有潜在用途的数据被最小化、推迟发送或者遗漏了。
为什么航空公司对传输与MRO相关的数据如此吝啬呢?因为ACARS是窄带通信而且通信费用非常昂贵。信息被限制为每条220字节,每次传输一条信息,最多传输16条。VHF模式的传输量为2.4kbps(千比特/秒),相当于一个古董级调制解调器的速率。VHF的新版Mode-2的速率提高了10倍,传输速率也仅为30~40kbps。虽然通过竞争,费用略有下降,但依然维持在一条信息约为5美分(VHF),或者每分钟1.50~20美元(satcom)。而且,ACARS的可靠性也是一个问题,Wi-Fi或者蜂窝技术采用的是标准的TCP/IP协议。如果一个文件被跳过了会重发,如果有信息被遗漏了也能被发现。ACARS在发送信息时需要有一个地面接受站接收,且无法得到信息被接收的反馈。基于上述技术限制,使用ACARS来传送大量的或者连续的MRO数据只是一个梦想。
远程诊断
宽带因特网、移动电话、VOIP、甚至是HDTV都给驾驶舱和客舱带来好处。但WMDL的市场在哪里呢?
人们有很多的想法,从EFB(电子飞行包),到无线通信,再到各种优秀的维修程序,并试图将这一切整合在一起。但几乎没有整套解决方案被推向市场。
Zing是霍尼韦尔公司为其TFE731发动机提供的一项远程诊断服务。Zing采用蜂窝技术,将飞机的飞行数据传输给中央数据库,进行监控、分析,这一功能是自动化的,消除数据不连续性,改进了对趋势的分析。
Zing对于飞机离开基地时进行的计划外维修起到重要作用,飞行员或技术人员可以通过无线传输方式将相关数据传回基地进行分析,不需要向当地机场派遣携带计算机和电缆的机械师。
Teledyne公司有两套地面无线网关连接(GWL)产品。一套使用Wi-Fi(802.11g)技术,另一套则采用蜂窝技术。前者可以以每秒54Mb的速度传输数据,其传输速度是ACARSVHF的22500倍。而基于蜂窝技术的网关已在850架飞机上使用。Teledyne预计,在2008年新交付的波音777、A340和A330中有近40%将安装此产品。
Teledyne的另一种产品EADL(增强型机载数据加载器)可与Sneakernets竞争。EADL可与航空公司的无线子系统连接,以单一数据源自动更新多个数据库,即为一架飞机或多架飞机更新数据。在采用传统的光盘拷贝方式更新飞机的数据库时,每架飞机每年的开支(含人工成本)为4000~6000美元,而手册的完整率最高为90%、最低为60%。而且光盘经常会被重写、损坏、盗窃或者丢失。采用标准的PC卡,虽然很容易拆除和重复使用,但也同样容易丢失。而EADL则无需使用存储介质,确保了数据的安全和稳定。
另一个Wi-Fi网络则是2007年6月由ARINC公布的。GateFusion是一个通用网络,这意味着航空公司无须自己安装和管理地面网络。由ARINC公司提供机场无线设施,航空公司可以与ARINC的基于IP的全球网络和数据服务相连接。这项工作将在各个机场推行。据称,ARINC正在与欧洲和美国的100家机场商谈此事。
通过Teledyne和联邦快递公司