1、QAR 的深度挖掘和应用作者： 指导老师：周长春摘 要（1）飞行品质监控的概念，并提出了飞行品质监控的重要性。 （2）飞行品质监控的数据处理系统。分别介绍了飞行品质监控的数据记录系统、数据格式和数据译码系统。 （3）飞行品质监控技术的实施与应用。介绍了 FOQA 计划以及 FOQA 在我国的实施现状和应用。 （4）飞行品质监控在机务维修中的应用。着重研究探讨发动机状态监控技术的应用和飞行品质监控技术在当今机务维修中的重要作用。 （5）飞行品质数据的深度挖掘。飞行数据是调查飞行事故原因的主要依据。本文根据飞行数据记录系统的发展、工作过程、应用以及在中国民航的发展进行讨论。并针对我国民航的实际情况
2、，对快速存取记录器（QAR）的工程技术以及在我国民航的利用现状进行分析了解，对监控数据的分析，发现超限事件。探讨了飞行数据在进行飞行品质监控实施飞行质量保证计划、发动机状态监控并根据监控数据诊断故障等方面的实际作用。肯定飞行品质监控在保证飞行的安全方面的作用，并针对个别公司在飞行品质方面所做的投入和获得的成绩进行评定和比较。关键词：飞行安全 飞行品质监控 QAR 超限事件 预警管理AbstractFlight data to investigate the cause of the accident flight the main basis. In this paper, the fligh
3、t data recording system in accordance with the development process, application and development of the General Administration of Civil Aviation of China in the discussion. And for the actual situation of Chinas civil aviation on the quick access recorder, as well as the engineering and technology in
4、 Chinas civil aviation to understand a situation analysis of the use of surveillance data analysis, we found the incident overrun. Of flight data during the flight to quality control to ensure the quality of the implementation of the flight plan, engine condition monitoring and fault diagnosis based
5、 on data such as monitoring the actual role. Sure that the flight to quality control to ensure flight safety in the role, and for individual companies have done in flight quality inputs and made available for evaluation and comparison of results.Key words：Flight safety FOQA QAR(Quick Access Recorder
6、) Transfinite events Early-warning management目 录摘 要 .I目 录 .III第一章 绪 论 .21.1 研究的目的和意义 .21.2 研究的国内外现状 .31.2.1 国外研究现状 .31.2.2 国内研究现状 .41.3 研究的方法和思路 .4第二章 关于 QAR 的工程技术状况分析 .62.1 QAR 简介 .62.2 飞行品质监控的数据处理系统 .72.2.1 飞行数据的记录 .82.2.2 飞行数据的记录格式 .92.2.3 飞行数据的译码系统 .112.3 设备状况 .142.4 地面数据分析系统 .15第三章 QAR 飞行品质监控的流
7、程及目标 .183.1 QAR 飞行品质监控的流程 .183.2 我国某航空公司 QAR 的施行情况 .26第四章 基于飞行性能的超限事件参数研究 .294.1 起飞阶段飞行性能及超限事件特征参数分析研究 .294.1.1 主要性能及其影响因素分析 .294.1.2 起飞阶段可能发生的超限事件及其特征参数的选取 .32第五章 我国民航飞行品质监控的应用现状 .345.1 QAR 在我国民航的应用和发展情况 .345.2 利用飞行品质监控进行预警管理的思路 .35第六章 影响 B-737-800 机型运行安全的主要超限事件 .366.1 B737-800 机型接地距离长三级超限特点、原因分析及应
8、对策略 .366. B-737-800 机型重着陆分析及应对措施 .446. B-737-800 机型起飞/着陆擦机尾/尾撬分析 .45第七章 结合 QAR 译码对飞机故障进行诊断 .537.1 结合 QAR 译码巡航报告进行发动机性能故障诊断 .537.2 空调引起故障诊 .54结束语 .55主要参考文献 .57（1）飞行品质监控的概念，并提出了飞行品质监控的重要性。（2）飞行品质监控的数据处理系统。分别介绍了飞行品质监控的数据记录系统、数据格式和数据译码系统。（3）飞行品质监控技术的实施与应用。介绍了 FOQA 计划以及 FOQA 在我国的实施现状和应用。（4）飞行品质监控在机务维修中的应
9、用。着重研究探讨发动机状态监控技术的应用和飞行品质监控技术在当今机务维修中的重要作用。（5）QAR 数据的深度挖掘。第一章 绪 论1.1 研究的目的和意义安全是民航永恒的话题，没有安全就没有效益，更谈不上发展，这在民航上下早已形成共识。但据权威资料统计，70%以上的飞行等级事故是由人为原因操纵造成的，如何根本上对飞行人员的飞行技术、操作品质实施监控和管理，各公司首先想到的是注入科技，运用先进的管理手段全方位的实施监控、分析和管理。我们经常说的飞行品质监控设备组件作为机载设备，已经在美国、欧洲等西方国家运用了很长时间。飞行品质监控是航空公司安全管理的重要基础工作，然而，航空公司过去只能依赖飞行员
10、的主观感觉和对飞行数据记录仪（黑匣子）的数据进行人工解读，从而了解飞机的运行状态。为了克服飞行员描述的主观性以及人工解读数据的低效率，从 20 世纪 70 年代起，欧洲和亚洲的主要航空公司着手开发应用软件，以检测在飞机运行、飞机维修和发动机性能监控方面的超限事件及发展趋势。1997 年，民航总局要求所有运输机加装QAR 设备，并对每个航班实施监控，对监控数据进行分析，为保证飞行安全，加快新飞行员的培养提供了有效的科学手段。飞行数据的作用包括：1、飞行数据是调查分析飞行事故的重要依据；2、飞行数据可以指导飞机设计；3、飞行数据可用于机务维修；4、利用飞行数据构成飞行质量评判和检查监督系统。因此飞
11、行品质监控的应用，针对性强，目的明确，内容具体，能够抓住影响飞行安全问题的实质和核心，有利于飞行品质的提高。从国际上来看，采用先进技术手段对飞行品质进行监控是大势所趋，从国内来看，有些航空公司深入开展飞行品质监控工作，对飞行安全的促进作用已日益凸显。这项工作前景广阔，技术手段会越来越多，越来越先进。可以相信，随着国内各航空公司对这一先进技术手段的运用，安全管理的水平必将得到明显提高，飞行品质监控工作将为保障飞行安全发挥更大的作用。总之，用好 QAR，充分发挥它的特有功能，就能有效改进飞行品质，提高安全系数，改善飞行效益，从而推进航空公司乃至整个民航事业的发展。1.2 研究的国内外现状1.2.1
12、 国外研究现状世界发达国家对飞行记录数据的应用非常重视，他们从 70 年代就开始投入大量的人力和资金研制各种飞行数据应用系统。飞行数据广泛应用与日常监控工作中，起到了明显的效果。据统计美国的飞行事故率从 1950 年的万时率 3.6降到 1995 年的 0.15。下面介绍国外几个比较有名已经投入使用和正在推广的飞行数据应用系统（1）美国的 SimAuthor 公司的 FlightViz 飞行数据模拟再现软件SimAuthor 公司是世界公认的飞行数据应用开发方面的领导者。FlightViz飞行数据模拟再现系统为其代表产品，世界各航空机构和航空公司中有相当一部分为 FlightViz 的用户，这
13、其中包括中国上海航空公司（现已与东航合并） ，深圳航空公司和厦门门航空公司。FlightViz 飞行数据模拟再现系统可将由飞行数据记录设备记录下来的数据资料，配合 Jeppesen 数字机场起降系统，以电脑 3D 视觉效果重现飞行轨迹，作为飞行员标准训练、执行飞行操作质量保证计划（FOQA） 、飞行事故调查、空管程序管制以及研究飞行轨迹的重要工具。（2）澳大利亚航空安全局（BASI）研制的计算机图像系统计算机图像系统的主要功能就是利用数据记录系统记录的飞行数据，通过软件设计，以人们可理解的方式再现事件的发生过程，事件的显示过程主要以模拟飞机沿计算的飞行轨迹飞行和再现座舱仪表现实的方式表现来表达
14、的。BASI 在 1984 年研制出了 PS300 计算机图像系统，该系统在显示出飞行轨迹的同时，还同步输出舱音记录仪声音和雷达记录的位置数据，此外还能模拟再现事故发生地的地形轮廓等等。总的来说在飞行品质监控的方面国外起步早，技术已经比较成熟，种类也比较齐全，对我国民航来说要加强的地方和学习的大方还很多，所以我国也应加大在研究方面的人力和财力的投入。1.2.2 国内研究现状飞行品质监控对我国民航来说作为一个比较新兴的课题，起步晚、进步快、步子大是我国民航的特点，虽然现在已经在民航界广泛应用，但还存在很多问题，近年来，随着总局一系列指令性文件的下发，以 QAR 译码为基础的飞行品质监控工作已愈加
15、受到各运输航空公司的高度重视并已建立相应的软硬件系统，成为“安全防范关口前移”的一个重要乃至基本的手段。但在具体工作中，个案调查多，趋势分析少。从管理角度看，虽然这对加强个案的追踪与分析十分必要，但飞行品质监控工作的重点，更在于从趋势分析中找出飞行操纵误区或具有倾向性的问题，在于对安全形势的总体把握。对此，民航界内业已有共识。不能否认在民航局和各航空公司的共同努力下，QAR 工作已打下了一个良好的基础，但也反应出来一些问题。比如：QAR 投资居高不下。我们知道，加装一套 QAR 投资是 20 多万，再配置相应的 QAR 数据处理系统要花费 50-200 万元。较大的航空公司飞机机型比较多，要建
16、立自己完整的译码站，需要投资几百万元、甚至上千万元。所有航空公司是否有必要都从国外花巨资购买译码系统，是值得考证的。在不违反知识产权的前提下充分共享每一套译码系统。应该引起民航和航空公司的高度重视。实际上有的译码系统是可以为中国民航共享的还有的译码软件是厂家免费提供的项目，航空公司却不知道拿来为我所用。普遍存在的QAR 数据采集率低也是一个困扰飞行品质监控的技术难题，QAR故障、数据丢失给 QAR 监控工作带来很大阻碍，使航空公司难以完成总局关于两个 100的 QAR 工作要求。如果以一家航空公司自己的能力解决这样一些问题，是难以完成的。要解决好以上这些问题，建立一个 QAR 信息共享平台显得
17、相当必要。而要建成这样的信息平台，总局特别是总局航安办将起到决定性的作用。1.3 研究的方法和思路做研究时，用于研究的资料越充足，研究的结果就可靠。因此收集资料是研究工作的基础环节。本人对资料的收集将采取以下方式：（1）通过网上查询相关信息；（2）从学校图书馆借民航特色图书，了解我国在飞行品质监控方面的工作和成果。在研究中将采取以下方式：（1）广泛借阅有关大量的理论科学的书籍，熟悉国内外在飞行品质方面的成果和发展现状；（2）与教研室老师面对面探讨在研究中所运用各类理数据；3）使用所熟悉的理论及方法，并结合实际情况进行分析研究；4）将民航运行作为一个系统进行分析。本文的主要研究思路：（1）首先分
18、析 QAR 的工作过程和其大概的工程技术，从而在理论上了解 QAR 的工作过程；（2）研究飞行品质监控的工作流程，以及了解国内某些航空公司在飞行品质监控方面的工作以及成绩；（3）就所查的资料和知识分析超限事件（本文只针对起飞过程中的超限事件特征数据进行简单的分析） ；（4）了解我国目前飞行品质监控工作的发展状况 ；（5）飞行数据在故障诊断方面的作用。第二章 关于 QAR 的工程技术状况分析2.1 QAR 简介QAR 是 Quick Access Recorder（快速存取记录器）的缩写，与飞行数据记录器 FDR（黑匣子）有相同的工作原理，通过记录存储介质：3 英寸可擦写式光盘或 PCMCIA
19、存贮卡连续记录飞机运行期间（从发动机起动到停车全过程）的全部机型指定参数。不同的机型和批次有不同的参数，这些参数的记录数量和格式应该满足 FAA 和 JAA 指令性记录参数要求和飞机生产厂家的要求和限制。QAR 按照国际标准规范记录飞行数据在光盘和 PC 卡上，这些光盘和 PC 卡很容易拆装和下载，供地面译码分析使用。QAR 记录容量比黑匣子的记录容量更大，可擦写式光盘一般为 128M，230M，640M，记录时间可以达到 100 飞行小时以上。而现阶段黑匣子容量仅有 36.721M，可记录 25 飞行小时。因为“飞行品质监控”需要尽可能大的数据量和尽可能多的参数，并且要求这些数据有方便的存取性能，而 QAR 具有这两个方面的优势：即记录容量大，便于下载。所以 QAR 数据下载和译码（或数据分析）被用来对飞行品质进行监控。其工作原理大致如下：115VAC400hz飞行数据采集组件（FDAU）ARINC573ARINC591ARINC717前显示面光盘驱动器控 制 器 卡电 源双极双相离散双极QAR 光盘 PC 机接触线未来航空电子设备图 1-1 QAR 基本原理图
