一种确定飞机飞参记录参数集合的方法技术

本发明专利技术一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，包括飞机系统与标准一级参数的对应确认、系统操作参数确认、系统功能类参数确认、参数合并和分析计算五个步骤。该方法能够按照飞参功能定位，程序性的设定应该采集的参数集合，解决以往参数设定依据少、缺乏操作性强的标准化流程的困难，确定满足事故处理、装备监控和飞行训练所需的参数集合。具体来说可系统的梳理与飞参相关的、飞机及其重要系统的组成及功能，为事故调查或其他应用提供基本技术支持，此工作结合飞机顶层设计同步完成；可结合FMEA和FTA等可靠性、安全性分析工作确定参数组成；可按照流程定量计算所需最低采样率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所属的
是飞行安全领域。用于确定军机或民机在顶层设计时、或使用过程中因使用需求变化而进行加改装时，飞行参数记录系统应该记录的参数集合。适用于固定翼、直升机和无人机系统。
技术介绍
飞行参数记录系统(简称飞参)是自动记录飞机及其机载设备工作状态的设备。它能够在飞机上电的情况下，不间断的按照固定采样率对全机的系统工作情况进行实时的采集和记录，并存储在防毁记录器中。飞参是飞机重要的安全设备，在飞机上装备飞参可以追溯到1958年，受技术水平限制，当时只能记录高度、速度、航向、时间、过载、无线电通话时刻等关键参数，随着采集、存储和数据分析能力的提高，可以记录和处理的数据量飞速增加。同时，由于飞参数据除了能够协助事故处理，还原事故发生前的场景，提供具有重要参考价值的数值之外，还可以根据飞参数据中记录的机载设备信息对设备和器件的工作状态，完成包括故障排除、性能监控、性能检测等辅助装备保障性工作，此外，还可以根据记录下来的飞行员对飞机和机载设备的使用情况，完成飞行员训练水平评估、制定专项训练计划、提高驾驶水平等辅助飞行训练工作。因此无论是国内还是国外、民用航空还是军机训练领域，飞参系统在事故处理、装备性能监控和辅助飞行训练等方面发挥了越来越重要的作用。尽管飞行安全领域、训练领域和飞机的使用维护领域均已经认识到飞参的重要性和这些数据蕴含的巨大价值，但仍然有如下三个因素制约着飞参系统开发、升级工作。第一是老旧飞机设计年代久远，设计之初没有考虑飞参记录需求，因此对这一部分飞机的飞参涉及到升级的问题，升级工作如何确定飞参参数记录集合是最核心的问题。第二是新机开发测试试飞时，利用飞参记录系统记录了非常多的数据，这些数据虽然对评估和验证工作十分重要，但日常使用中并不需要如此众多的参数，并且带来了机载设备方面参数校准、卸载、维护的困难，以及数据筛选、查看、分析的额外负担，不利于飞参使用工作，需要重新确定飞参参数记录集合。第三是对参数集合中参数采集频率如何确定，因为频率越高，一方面采集装置的造价高、设计复杂、可靠性降低，另一方面过高的频率要求记录器容量大，卸载处理数据时间长。但频率低难以反映参数所必须的动态过程，影响数据的实际使用。虽然目前有针对固定翼、直升机两类飞机的飞参记录参数标准，为记录集合的确定规划了基本的数据内容，但在具体落实的过程中，由于各个机型飞机的机载设备千差万别，技术先进程度各有不同，单纯依靠抽象的标准来确定具体的机型是无法完成的。为解决以上制约飞参系统开发、升级工作的三个问题，本专利技术给出了如何确定飞参记录参数集合和采集频率的方法，可以用于所有机型飞机的飞参记录参数集合的确定工作。【技术方案】专利技术目的：本专利技术的目的是在飞参记录参数标准的总要求下，综合利用故障树、失效模式与效应分析、安全性分析等方法，确定具体机型的飞参参数记录集合，以满足飞参数据在事故处理、训练评估和装备监控的需要。技术方案：本专利技术的工作过程包括飞机系统与标准一级参数的对应确认、系统操作参数确认、系统功能类参数确认、参数合并和分析计算五个步骤。步骤1：飞机系统与标准一级参数的对应确认飞参记录参数标准是对固定翼和直升机两大类飞机统一制定的，为在每一种具体机型中落实参数集合，需要将标准所要求的系统与该机的系统进行匹配，明确应给予分析的系统类别。飞参记录参数标准中明确的参数共分为4个级别，第一级是必须记录的，这就意味着即使该型飞机即使没有采集这种参数的设备，也必须经过加装专用传感器的方式落实。这些参数包括最基本的高度、速度、姿态、过载、发动机控制与状态、飞机的操纵与舵面、电压、火警及北京时间。第二级是如果该飞机具有此设备或专用传感器则必须记录的参数。第三级为若有传感器或设备，建议记录。第四级为建议记录。根据参数标准的要求，除第一外级，其它几级的参数是否记录具有较大的灵活性，需要提供一种具有可操作、系统化分析的方法确定应记录参数集合。因此按照标准要求，本专利技术步骤1是根据机载设备的工作状态确定第一级记录参数是否已覆盖，若未覆盖，则明确需要添加的专用传感器，以满足标准的要求。根据第一级参数属性，在飞机的现有系统中进行匹配，按照各个系统的状态测量能力与参数进行匹配，寻找无法落实的参数，作为优先解决的问题提出需求。步骤2：系统操作参数确认飞参记录参数标准的目的是满足事故调查时三个重要需求：2.1明确该类飞机出现等级事故的类型。这些类型包括：进入复杂状态、严重偏离航线、可控触地、遇到雷暴或风切变等恶劣气象、飞行员部分或全部丧失意识、重要机载设备故障、飞机结构损坏。此项工作用于确定事故发生的分类判断所需的依据类参数。2.2明确该类飞机重要机载设备的工作状态类型、特点、工作时机、系统输入和输出关系。此项工作用于确定重要设备正常与异常的判断所需的依据类参数。2.3明确该类飞机的使用和操纵的模式分类，重要机载设备使用流程。此项工作用于确定飞行员对飞机和设备使用流程、时机、输入量等判断所需的依据类参数。因此，为满足这些需求，必须明确飞机的各大系统的操作程序流程情况。该项工作的目的是了解大系统的操作使用方法和模式，实现对飞行员的操作使用情况进行评估。按照标准所涵盖系统顺序，依次描述各大系统的操作使用流程，并确定可描述系统操作量和操作顺序的参数名称。步骤3：系统功能类参数确认参数确定工作最灵活和最难以把握的参数是第三级和第四级参数，即建议记录的参数。该项工作的落实是体现本专利技术的操纵和系统性的重要步骤。解决该问题的方法是通过明确飞机的各大系统的功能情况及其失效模式与效应分析，并结合安全性分析的方法进行最终参数集合的确认。该项工作的目的是了解大系统的所有功能构成情况，明确系统内器件级别的子功能。针对每一种具体的机型而言，需根据系统工作原理、组成系统的各个部件的相互依赖关系进行完备考虑，根据部件级确定参数采集集合。飞机系统状态参数确认工作的目的是了解飞机及其大系统的构成情况，系统间的交联关系以及系统的输入输出情况。按照飞机所属类型的参数标准中所列举的系统名称，对照具体的飞机型号对所涵盖系统进行逐项判断，选择可描述每一个系统的控制输入、系统的状态输出的参数名称。对于大系统间有交联关系的，应给予明确的说明，包括系统间信息的类型、流向和余度备份情况。3.1明确功能按照标准所涵盖系统顺序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其特征在于：包括飞机系统与标准一级参数的对应确认、系统操作参数确认、系统功能类参数确认、参数合并和分析计算五个步骤；步骤1：飞机系统与标准一级参数的对应确认飞参记录参数标准是对固定翼和直升机两大类飞机统一制定的，为在每一种具体机型中落实参数集合，需要将标准所要求的系统与该机的系统进行匹配，明确应给予分析的系统类别；飞参记录参数标准中明确的参数共分为4个级别，第一级是必须记录的，即使该型飞机即使没有采集这种参数的设备，也必须经过加装专用传感器的方式落实；这些参数包括高度、速度、姿态、过载、发动机控制与状态、飞机的操纵与舵面、电压、火警及北京时间；第二级是如果该飞机具有此设备或专用传感器则必须记录的参数；第三级为若有传感器或设备，建议记录；第四级为建议记录；步骤2：系统操作参数确认飞参记录参数标准的目的是满足事故调查时三个重要需求：2.1明确该类飞机出现等级事故的类型，此项工作用于确定事故发生的分类判断所需的依据类参数；2.2明确该类飞机重要机载设备的工作状态类型、特点、工作时机、系统输入和输出关系；此项工作用于确定重要设备正常与异常的判断所需的依据类参数；2.3明确该类飞机的使用和操纵的模式分类，重要机载设备使用流程；此项工作用于确定飞行员对飞机和设备使用流程、时机、输入量的判断所需的依据类参数；步骤3：系统功能类参数确认通过明确飞机的各大系统的功能情况及其失效模式与效应分析，并结合安全性分析的方法进行最终参数集合的确认，按照飞机所属类型的参数标准中所列举的系统名称，对照具体的飞机型号对所涵盖系统进行逐项判断，选择可描述每一个系统的控制输入、系统的状态输出的参数名称；对于大系统间有交联关系的，应明确系统间信息的类型、流向和余度备份情况；步骤4：确定参数集合4.1合并参数将步骤1形成参数称为必记类参数，将步骤2形成参数称为操作类参数，将步骤3的参数称为重要功能类参数；合并参数即指对必记类、操作类和重要功能类参数求并集，形成飞机安全性参数集合；4.2筛查参数对于涉及功能失效危害C等级的参数，若系统设计上未直接输出信息或输出信息困难，其可靠性高且，可不采集；步骤5：分析计算分析计算指针对被调研固定翼飞机、直升机及无人机系统进行参数采集时，确定采样率的过程；此项工作用于确定事故调查、设备性能检测与监控及飞行训练评估时对动态的最低要求。...

【技术特征摘要】
1.一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其特征在于：包括飞机系统与
标准一级参数的对应确认、系统操作参数确认、系统功能类参数确认、参数合
并和分析计算五个步骤；
步骤1：飞机系统与标准一级参数的对应确认
飞参记录参数标准是对固定翼和直升机两大类飞机统一制定的，为在每一
种具体机型中落实参数集合，需要将标准所要求的系统与该机的系统进行匹配，
明确应给予分析的系统类别；
飞参记录参数标准中明确的参数共分为4个级别，第一级是必须记录的，
即使该型飞机即使没有采集这种参数的设备，也必须经过加装专用传感器的方
式落实；这些参数包括高度、速度、姿态、过载、发动机控制与状态、飞机的
操纵与舵面、电压、火警及北京时间；第二级是如果该飞机具有此设备或专用
传感器则必须记录的参数；第三级为若有传感器或设备，建议记录；第四级为
建议记录；
步骤2：系统操作参数确认
飞参记录参数标准的目的是满足事故调查时三个重要需求：
2.1明确该类飞机出现等级事故的类型，此项工作用于确定事故发生的分
类判断所需的依据类参数；
2.2明确该类飞机重要机载设备的工作状态类型、特点、工作时机、系统
输入和输出关系；此项工作用于确定重要设备正常与异常的判断所需的依据类
参数；
2.3明确该类飞机的使用和操纵的模式分类，重要机载设备使用流程；此
项工作用于确定飞行员对飞机和设备使用流程、时机、输入量的判断所需的依
据类参数；
步骤3：系统功能类参数确认
通过明确飞机的各大系统的功能情况及其失效模式与效应分析，并结合安
全性分析的方法进行最终参数集合的确认，
按照飞机所属类型的参数标准中所列举的系统名称，对照具体的飞机型号
对所涵盖系统进行逐项判断，选择可描述每一个系统的控制输入、系统的状态
输出的参数名称；对于大系统间有交联关系的，应明确系统间信息的类型、流
向和余度备份情况；
步骤4：确定参数集合
4.1合并参数
将步骤1形成参数称为必记类参数，将步骤2形成参数称为操作类参数，
将步骤3的参数称为重要功能类参数；合并参数即指对必记类、操作类和重要
功能类参数求并集，形成飞机安全性参数集合；
4.2筛查参数
对于涉及功能失效危害C等级的参数，若系统设计上未直接输出信息或输
出信息困难，其可靠性高且，可不采集；
步骤5：分析计算
分析计算指针对被调研固定翼飞机、直升机及无人机系统进行参数采集时，
确定采样率的过程；此项工作用于确定事故调查、设备性能检测与监控及飞行
训练评估时对动态的最低要求。
2.根据权利要求1所述的一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其特征
在于：所述步骤1是根据机载设备的工作状态确定第一级记录参数是否已覆盖，
若未覆盖，则明确需要添加的专用传感器，以满足标准的要求。
3.根据权利要求1或2所述的一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其
特征在于：根据第一级参数属性，在飞机的现有系统中进行匹配，按照各个系
统的状态测量能力与参数进行匹配，寻找无法落实的参数，作为优先解决的问
题提出需求。
4.根据权利要求1所述的一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其特征
在于：步骤2.1中等级事故的类型型包括：进入复杂状态、严重偏离航线、可
控触地、遇到雷暴或风切变的恶劣气象、飞行员部分或全部丧失意识、重要机
载设备故障、飞机结构损坏。
5.根据权利要求1所述的一种确定飞机飞参记录参数集合的方法，其特征
在于：所述步骤3中还包括如下步骤：
3.1明确功能
按照标准所涵盖系统顺序，依次描述各大系统的每个功能，对每个功能而
言，以系统中与该功能有关的器件为最小单位，对该器件的功能进行描述，并
确定可描述功能运行情况的参数名称；对于器件中软件含量大的系统，除确定<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞峰，刘长卫，杨岗军，胡树正，汤剑，袁有志，吴正礼，杨全法，李晓冲，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军装备研究院航空装备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11