国际石油与天然组织规范直升机飞行数据监控系统规范指引.docx

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国际石油与天然组织规范直升机飞行数据监控系统规范指引

DraftOGPSystemSpecification

HelicopterFlightDataMonitoringSystems（HFDM）

国际石油和天然气组织系统管理指引规范

直升机飞行数据监控系统

编译：

运行安全管理部：

吴伟洪

翻译文件未经校对，仅供参考

2011-12-23

1.Introduction

FlightDataMonitoring（FDM）istheproactiveandnon-punitiveuseofdigitalflightdatafromroutineoperationstoimproveaviationsafety.Ithasbeenestablishedinthefixedwingworldforsometimeandisknownbyseveralnames,includingFlightOperationsQualityAssurance（FOQA）.ForsomerotarywingoperationsintheUK,thesystemisknownastheHelicopterOperationalMonitoringProgramme（HOMP）.ThispaperoffersanexampleofminimumcriteriaforaHelicopterFlightDataMonitoringSystem（HFDM）.

1.介绍

飞行数据监控系统管理系统是主动和非惩罚性的安全管理手段，他利用日常飞行运行过程中的相关数据分析改进航空安全。

该系统已经在全球范围内固定翼飞机飞行上运行了相当长的时间，我们所熟知的名称（叫法）有好几种，他们包括飞行运行品质保证。

在英国运行的一些旋翼飞机，该系统的名称为直升机运行监控系统。

本文件对直升机飞行数据监控系统提供一标准的样例。

AneffectiveHFDMprogrammeshouldenableahelicopteroperatorto:

一有效的直升机运行监控系统应该确保直升机运行人取得以下的效能：

∙Detectexceedances.

∙监测非正常数据（超限事件）

∙Identifyspecifichazards.

∙识别特定的危害

∙Identifyareasforimprovement（e.g.changestoprocedures,training）.

∙识别需要改进的地方（改进程序，飞行员训练）

∙Assistintroubleshootingpilotreportedmaintenanceproblems.

∙在飞机故障发生时帮助飞行员准确报告飞机的故障

∙Assistinaccidentandincidentinvestigation.

∙有利于飞机的事故和时间的调查

∙Informdecisionsoncontinuedairworthiness（i.e.developingmaintenanceschedules）.

∙在飞机持续适航方面提示安排（如：

编制飞机维护计划）

Formaximumeffectiveness,thefollowingconditionsshouldbemet:

为了发挥最大的效能，必须满足以下的条件：

∙Theprogrammeshouldbeconsistentwitha‘justculture’i.e.non-punitiveexceptincasesofgrossnegligenceordeliberaterulebreaking.

∙该系统应该有非惩罚性文化的支撑，除非是故意的疏忽或故意违章。

∙Staffshouldbeadequatelytrained

∙对相关员工适当的培训

∙.Allthenecessaryparametersshouldbeavailable.

∙所有必要的要素必须具备

∙Theprogrammeshouldbesupportedbytheappropriatedocumentation,toinclude:

∙必须制定适当的程序支持该系统的实施，包括：

oAManualofProcedures.

o程序手册

oAnappropriatelyamendedMinimumEquipmentList（MEL）.

o有效的适当更新修订的最低设备放行清单

oAconfidentialityagreementbetweenmanagementandaircrew.

o管理层与机组之间保密的管理规定

∙Thereliabilityofdatacollectioninmaturesystemsshouldbeatleast95%.

∙成熟的相关系统收集的可靠的数据应该不少于95%

1.1.Background

1.1背景

HFDMsystemcapabilityhasbeendemonstratedintheShellGroup-sponsoredHelicopterOperationalMonitoringProgramme（HOMP）trials,reportedinCAApaper2002/02“FinalReportontheHOMPTrial”.TheCivilAviationAuthority（CAA）paper2004/12FinalReportontheFollow-OnActivitiestotheHOMPTrial,definesthebackgroundtoFlightDataMonitoringasitwasinitiatedinfixedwingoperationsandgivesanoutlineofwhatisintendedtobeachievedbytheFDMprogramme.

直升机飞行运行数据监控系统的功能已经在壳牌直升机运行监控系统中得到验证，并于2002年2月把直升机运行监控系统的验证的最终报告向英国民航当局进行了汇报。

英国民航当局在2004年12月，对直升机运行监控系统的验证跟进情况，颁布了推行文件，决定象当年对固定翼飞机一样，规划旋翼飞机飞行数据监控，并就实施直升机飞行数据管理作出了指引。

∙“FlightDataMonitoring（FDM）programmesassistanoperatortoidentify,quantify,assessandaddressoperationalrisks.Sincethe1970'stheCAA'sSafetyRegulationGroup（SRG）hashelpeddevelopandsupportsuchsystemsandusedFDMinformationtosupportarangeofairworthinessandoperationalsafetytasks”.

∙飞行数据管理系统帮助直升机运行人识别风险，保证飞行质量，评估和描述运行风险，自二十世纪，七十年代，英国民航安全法规组织，已经协助发展和支持该系统，利用飞行数据信息保证飞机在适航的范围内，保证飞行运行安全。

MostmodernhelicoptersarealreadyfittedwithaCVFDR,anditwillbefromthisunitthatmuchoftherequireddatawillbeacquired.Fittingthenecessaryequipmentwillentailasmallweightpenalty,butthisshouldbeoffsetbytheimprovementinsafety.TheHFDMsystemwillneedtoprovideadequatedatasetcollectionfunctionsfortheprogramme;asuggestedminimumsetofcriteriaisattachedatAppendix1.Typically,analysisofthedatacollectedwillbebasedoneithereventdetection,orroutinedatameasurement.

大多数现代直升机已经安装舱音、飞行数据记录器，从这些设备可以提取大部分的数据。

只需安装必要的设备权衡验证影响较少，但安全改进方面得到的好处大大超越了的不利因素。

直升机飞行数据监控系统需要适当的数据收集功能支持系统；最低的设备配置在附件1有具体的说明。

另外，收集的数据分析既根据事件的探测，也根据飞行过程中对数据的收集。

1.2.Event（orExceedance）Detection

事件（或非正常）探测

EventdetectionisthetraditionalapproachtoFDMthatlooksfordeviationsfromFlightManuallimits,standardoperatingproceduresandgoodairmanship.Therearenormallysetsofcoreeventscoveringthemainareasofinterestthatarelargelystandardacrossoperators.

事件探测是飞行数据管理传统的方法，寻找偏离飞行手册限制、标准运行程序、飞行员操守的事件。

通常包括的事件主要范围为运行人的所有标准及利益。

1.3.RoutineDataMeasurement

（日常）常规数据的测量

Increasingly,dataisretainedfromallflightsandnotjusttheonesproducingsignificantevents.Thereasonforthisistomonitorthemoresubtletrendsandtendenciesbeforethetriggerlevelsarereached.Aselectionofmeasurementsisretained,sufficienttocharacteriseeachflightandallowcomparativeanalysisofawiderangeofaspectsofoperationalvariability.

从所有飞行中增加数据的保存的量，不是单从单一的问题导致严重的事件。

这就是在事件到达严重等级前对众多敏感趋势和状态趋势监控的理由。

选择测量数据进行保存，满足对每一班飞行的分析，同时满足对运行的方面的变化进行广泛的数据对比。

2.SystemConfiguration

系统构造

ItissuggestedthatanHFDMsystemshouldconsistofthefollowingitemsasaminimum:

建议直升机飞行数据监控系统应该包括以下项目：

2.1.CVFDR:

舱音、飞行数据记录器

ASolidStateCVFDR（SSCVFDR）inaccordancewithED55/56A,Amendment1.Abatteryback-uptopermitrecordingfor10minutesintheeventofapowerfailureisrecommended.

根据ED55/56A，配置一坚固的CVFDR，备用电池具备失去电能供应后能持续工作十分钟。

2.2.SensorSuite:

感应器组成

Ideally,thesensorssupportingtheCVFDRwillprovideallthedatarequired.However,thisisnotalwaysthecase.TheEUROCAEMinimumOperationalPerformanceSpecification,（MOPS）ED-55,definesmandatoryparameterstoberecordedonhelicoptersover7000kgMTWA（typicallytheEC225orS92）andonhelicoptersbetween2730kgand7000kgMTWA（TypicallytheEC155B1orS76C+）.Unfortunately,differentlevelsofrequiredparametersaredefinedforthetwoweightclasses.Thismaylimitthefunctionalityandthusasuggestedminimumsetofdatarequirements,thesuiteofsensorsandparametersrequiredtosupportthemisdefinedatAppendix1.Itmaybenecessarytoaddtothesensorsuiteinstalledinthehelicoptertomeetthisrequirement.

理论上，感应器支持CVFDR将提供所有必要的数据。

然而，事情总不是这样的，欧组织民用航空适航评估最低运行性能要求（MOPS）ED-55，规定最大起飞重量超过7000公斤的直升机（如EC225或S-92）强制参数必须进行记录，和最大起飞重量在2730和7000公斤之间的直升机（EC155B1或S76C+）。

要求参数的不同等级划定为两个重量等级。

这就限制了功能的涵盖性，因此，数据要求的最低系列数据的要求，怎样安装相关感应器的要求，以支持系统的运行，在附件1有相关描述。

这也许需要在直升机上安装更多的感应器以符合这一要求

2.3.AdditionalInstalledEquipment:

其他安装的设备

Thehelicopterwillneedsomeadditionalequipmentand,dependingonitscurrentconfiguration,thiswillvaryfromtypetotypeandacrossvariantsofaircrafttypes.Thesecaninclude:

直升机将需要更多的其他设备，依照飞机现有的结构，这些设备随着直升机机型种类的变化不断在更新。

这些应该包括：

∙AQuickAccessRecorder（QAR）toenabledatadownloadsafterflight.ThiswillbelinkedtotheCVFDRthroughtheDataBus,andmaybethesamerecordingmediumusedtodownloadHUMSData.

∙快速处理记录器确保飞行后数据下载。

这设备通过数据汇流条连接到舱音、飞行数据记录器上，也可以作为同样记录媒介下载直升机健康使用监控系统的数据。

∙AFlightDataAcquisitionUnit（FDAU）,toenabletheselectionandtransmissionoftherequiredparameterstotheQAR.HelicoptersalreadyequippedwithaHUMSarelikelytohaveabuilt-inFDAU,whichisnormallycapableofalsobeingusedfortheHFDMrequirements.Thiswillhelptominimiseadditionstotheaircraftoperatingweightandinstallationcosts.

∙飞行数据捕获设备，保证所需数据的筛选和传递必要的数据到快速处理记录器。

已经安装健康使用监控系统等同于有一个储存飞行数据的捕获设备，这些已经满足为直升机飞行数据管理提供数据使用的要求。

这样可以帮助我们减少飞机的附加重量，降低安装成本。

∙AGlobalPositioningSystem（GPS）.ED-55recommendstheinclusionofnavigationdataintheparametersrecorded.Thetrialestablishedthatthisdataisessentialandthereforeitsinclusionisverystronglyrecommended.

∙全球卫星定位系统（GPS）ED-55具备领航数据记录的功能。

实验证明这些数据为基础数据，我们强烈推荐使用这一型号的GPS。

∙ATri-AxialAccelerometer.Mostmediumandlighttwinhelicoptersdonothavetheabilitytorecordlateralandlongitudinalaccelerations.Toovercomethisproblemthesingleaxisaccelerometerusedtomeasureverticalaccelerationsshouldbereplacedbyatri-axialaccelerometer.

∙三维加速仪表，大多数中型和轻型直升机没有记录横向和纵向加速的能力。

为了克服使用一单轴的加速计测量垂直加速这些问题，应该采取使用一三维加速计来更换的措施。

∙TimeBaseinformation;itwillbenecessarytoimportflightoperationsdatafilesfromoutsidetheaircraft,whichmustbematchedwiththedownloadedQARdata.Therefore,knowledgeoftheexacttimeisessential,andtheaircraftequipmentmustbecapableofprovidinganaccuratetime-basefortheentireflight.ThisinformationwillbedownloadedwiththeHFDMdata.

∙事件基础信息；从飞机外部输入飞行运行数据是十分必要的，这必须与下载快速处理记录器数据匹配。

总之，正确时间的确认是十分重要的，

3.SignalAcquisition:

信息捕获

Appropriatedataneedstobegatheredroutinely,althoughitisrecognisedthattheidealof100%dataacquisitionisnotoperationallyachievable.However,areasonableacquisitionrateshouldbeachievedconsistentwiththeserviceabilityoftheonboardequipment（seeSection6.2SystemServiceability）.

适当的数据需要按照规定进行收集，虽然实现100%的数据收集、捕获是比较困难实现。

然而，一实际合理的信息捕获率应该通过对机载可使用的设备进行持续的监控获得。

3.1.DataDownloadMedium:

数据下载的方法

Themeansofdownloadingdataisoptional,althoughnormallythiswillbeviaaPCMCIAcard.Asaminimum,thedatatransfermediummustbesimpleforthecrewtoloadandunload;theuseofaportablecomputerandconnectingleadsisnotrecommendedasthislackslong-termpracticality.

数据下载可以有几种方法供选择，虽然通常的方法是通过一PCMCIA数据卡实现。

作为标准，数据的传送载体必须让飞行机组容易下载和上载数据；由于没有缺乏长远规划设备，移动计算机使用和使用远程连接不推荐。

Thedownloaddeviceshouldbecapableofstoringnotlessthan25hoursofFlightDatafromcontiguousflights.ThiswillallowforremotestationoperationsandGroundStationunserviceabilitywhererepairisnotimmediatelyavailable.ThesystemshouldalsobecapableofbeingdownloadedduringRotorsRunningTurnrounds（RRTRs）attheOperatingBase.ThispermitsthecrewstodownloadtheirdataintoaGroundStationattheendoftheirflight（s）evenif‘hot’crewchangesareeffected.

数据下载设备应该具备储存不少于连续飞行25小时的飞行数据的能力。

这样的配置要求，可以满足边缘基地飞行运行和地面工作机站不工作，而不能马上进行维修时的情况使用。

系统同时满足直升机在不关车的情况下提取