Регистраторы полетной информации

Дэвид Уоррен, изобретатель аварийного речевого самописца, с прототипом своего изобретения.

Аварийные самописцы: параметрический и речевой

Терминология

GEE бортовое оборудование, с приемником R1355 слева и индикатором типа 62A «черный ящик» справа.

Термин «черный ящик» был Британская фраза времен Второй мировой войны, возникшая в результате разработки радио, радаров и электронных средств навигации в боевых самолетах Великобритании и союзников. Эти часто засекреченные электронные устройства были буквально заключены в неотражающие черные коробки или корпуса. Самое раннее упоминание о «черных ящиках» встречается в статье «Радар для авиалиний», опубликованной в мае 1945 года, в которой описывается применение радаров и средств навигации ВВС военного времени к гражданским самолетам: «Размещение« черных ящиков »и многое другое. важно то, что пагубное влияние на работу внешних антенн по-прежнему остается проблемой радио- и радаров ». (Термин «черный ящик » используется в науке и технике в другом значении для системы, описываемой ее входами и выходами, без информации о ее работе.)

Также, магнитная лента и проводные диктофоны были испытаны на бомбардировщиках RAF и USAAF к 1943 году, что добавило к комплексу имеющихся и экспериментальных электронных устройств, используемых на самолетах союзников. Еще в 1944 году авиационные писатели предполагали использовать эти записывающие устройства на коммерческих самолетах для помощи в расследовании инцидентов. Когда современные бортовые самописцы были предложены Британскому Совету по аэронавигационным исследованиям в 1958 году, термин «черный ящик» использовался экспертами в разговорной речи.

К 1967 году, когда бортовые самописцы были утверждены ведущими авиастроителями. В некоторых странах это выражение стало широко использоваться: «Эти так называемые« черные ящики »на самом деле флуоресцентно-оранжевого цвета». Официальные названия устройств — «регистратор полетных данных» и «бортовой голосовой регистратор». Регистраторы должны быть размещены в ящиках ярко-оранжевого цвета, чтобы они были более заметны среди обломков после аварии.

Назначение и принцип действия

Аварийный речевой самописец. Надпись гласит: «Бортовой самописец. Не открывать». Белый цилиндр сбоку — гидроакустический маяк («пингер»)

Бортовой самописец является частью системы объективного контроля воздушного судна, которая собирает сведения о состоянии материальной части (давление топлива на входе в двигатель, давление в гидросистемах, обороты двигателей, температура воздуха за турбиной и т. д.), о действиях экипажа (степень отклонения органов управления, уборка и выпуск взлетно-посадочной механизации, нажатия на боевую кнопку), навигационные (скорость и высоту полёта, курс, прохождение приводных маяков) и другие данные.

Обычно на воздушное судно устанавливаются два бортововых самописца: речевой, записывающий переговоры экипажа, и параметрический, фиксирующий параметры полёта. Кроме того, многие современные авиалайнеры имеют два комплекта самописцев: эксплуатационный (не имеющий защитного корпуса и предназначенный для контроля работы систем и экипажа после полёта) и аварийный (в прочном герметичном корпусе). Запись информации может производиться на оптические (фотоплёнка), либо магнитные (металлическая проволока или магнитная лента) носители; в последнее время начала широко применяться флэш-память.

Устройство аварийного бортового самописца.

Нередко в средствах массовой информации аварийные бортовые самописцы называют «чёрными ящиками». Однако на самом деле корпуса таких самописцев обычно имеют форму шара или цилиндра, поскольку оболочки такой формы лучше сопротивляются внешнему давлению, и окрашиваются в яркий оранжевый или красный цвет для облегчения их обнаружения среди обломков на месте авиационного происшествия.

Наземный персонал производит считывание информации с эксплуатационных накопителей системы объективного контроля после каждого полёта. Считанная информация расшифровывается и анализируется с целью определить, не производил ли экипаж на протяжении полёта недопустимых действий или эволюций — не был ли превышен максимальный крен или тангаж, разрешённый производителем; не была ли превышена перегрузка на посадке, не превышено ли установленное время работы на форсажных или взлетных режимах и т. д. Эти данные также позволяют следить за выработкой ресурса летательного аппарата и своевременно производить регламентные работы, тем самым позволяя снизить частоту отказов и повысить надёжность авиационной техники и безопасность полётов.

Программная часть

С целью сокращения сроков подготовки МСБИ на воздушных судах и обработки полётной информации разработано программное обеспечение, позволяющее провести весь комплекс работ от момента внутреннего тестирования и построения градуировочных зависимостей до получения окончательного результата обработки.

По своей структуре это программное обеспечение представляет собой три программы:

Программа подготовки и настройки бортовой МСБИ (рис. 4) разработана в среде С++ Builder 6.0 для операционной системы Windows 98, имеет интуитивно понятный оконный интерфейс и построена на основе диалогового взаимодействия с пользователем.

Программа подготовки и настройки МСБИ позволяет:

Настройки сохраняются в файле конфигурации, который в дальнейшем передаётся программе сбора и первичной обработки информации.

Программа сбора и первичной обработки информации (рис. 5) разработана для операционной системы MS-DOS с целью обеспечения надёжности, сбережения ресурсов и ускорения процесса сбора и обработки информации. Программа также совместима с операционной системой Windows 98, что позволяет осуществлять проверку работоспособности файла конфигурации сразу после его создания. После получения файла конфигурации программа работает автономно.

Программа сбора и первичной обработки информации позволяет:

Программа вторичной обработки информации (рис. 6) разработана для операционной системы Windows 98/NT.

В программе возможна эмуляция реального времени, что делает возможным просмотр динамики процессов выделенных участков.

Программа вторичной обработки информации позволяет:

Для выдачи лётчику полётных данных разработана виртуальная доска приборов. Она предназначена для отображения в реальном масштабе времени на экране ноутбука или планшетного компьютера внешнетраекторных параметров и информации об эксплуатационной нагруженности. На доске размещаются шесть видов индивидуально настраиваемых приборов и векторная навигационная карта формата PFM (рис. 7).

Источником данных для ВДП служит программа сбора и первичной обработки информации, получающая информацию от первичных преобразователей параметров полёта и навигационных систем. Эта программа производит первичную обработку и преобразование информации в служебные пакеты данных, которые одновременно записываются на дисковый накопитель и по сети Ethernet передаются ВДП. Схема взаимодействия программы и ВДП представлена на рис. 8.

Взаимодействие производится по транспортному протоколу UDP при помощи программы-сервера (далее сервер). Сервер представляет собой отдельную программу, которая осуществляет передачу информационных пакетов и взаимодействует с модулем-клиентом, встроенным в ВДП. Вследствие этого функционально разгружается программа сбора и первичной обработки, что позволяет избежать временныˆх задержек и уменьшения частоты регистрации.

Взаимодействие ВДП и программы сбора и первичной обработки осуществляется по следующему алгоритму:

Протокол UDP не гарантирует до­ставку пакета, поэтому после каждой передачи сервер ожидает от клиента ВДП уведомление о приёме и целостности пакета.

Панель приборов располагается в левой и верхней частях ВДП (рис. 7), на которых можно разместить шесть различных видов индивидуально настраиваемых приборов (не более трёх одного вида). Расположение приборов меняется при помощи мыши или в меню настроек программы.

Все приборы привязаны к своим параметрам через указатель-литеру. Литера – это индивидуальное символьное обозначение, которое однозначно связывает набор данных, передаваемых программой сбора и первичной обработки, с приборами на ВДП. Литера настраивается в окне настроек ВДП (рис. 9).

Также для каждого прибора настраивается его расположение относительно левой и верхней границы окна. Настроечная информация сохраняется в соответствующих профилях.

При переходе ВДП в режим приёма информационных пакетов происходит автоматическая прорисовка НК с учётом принятой навигационной информации. При этом принята следующая цветовая схема прорисовки участков маршрута:

Участок считается пройденным в случае прохождения точек, составляющих этот участок. Прохождение точки регистрируется, если летательный аппарат (ЛА) попал в область регистрации. Область регистрации – это круг, центром которого является точка марш­рута. Радиус круга задаётся в пункте меню «Опции–Настройки–Наст2».

Навигационная информация, поступающая от приёмников СНС и ИНС, отображается в разделе навигационной информации справа от НК (рис. 10).

В этом разделе отображаются следующие параметры:

Частота приёма навигационной ин­формации задаётся в пункте меню «Опции–Настройки–Наст1–Интервал времени приёма координат» и выбирается с учётом требуемой скорости прорисовки карты.

Технические характеристики

Модуль памяти диктофона в кабине пилота PR-GTD, Gol Transportes Aéreos Boeing 737-8EH SFP, найденный в Amazon в Мату -Гросу, Бразилия.

После крушения Gol Transportes Aéreos, рейс 1907, ВВС Бразилии показывает восстановленный самописец полетных данных

Конструкция современного FDR регулируется международно признанными стандартами и рекомендуемыми практиками в отношении бортовых самописцев, которые содержатся в ИКАО Приложении 6, в котором упоминаются отраслевые ударопрочность и противопожарная защита, указанные тем, которые входят в документах Европейской организации по оборудованию гражданской авиации EUROCAE ED55, ED56 фикен A и ED112 (Спецификация минимальных эксплуатационных характеристик для систем бортовых регистраторов с защитой от столкновений). В США Федеральное управление гражданской авиации (FAA) регулирует все аспекты авиации США и цитирует дизайн требования в своем Приказе о технических стандартах, основанном на Документах EUROCAE (как и авиационные власти многих других стран).

В настоящее время EUROCAE указать, что регистратор должен выдерживать ускорение 3400 g (33 км / с²) в течение 6,5 миллисекунд. Это примерно эквивалентно ударной скорости 270 узлов (310 миль / ч; 500 км / ч) и замедлению или расстоянию разрушения 45 см (18 дюймов). Кроме того, существуют требования по сопротивлению проникновению, статическому раздавливанию, воздействию высоких и низких температур пожаров, глубоководных давлений, морских погружение в воду и погружение в жидкость.

EUROCAE ED-112 (Спецификация минимальных эксплуатационных характеристик для бортовых регистрационных систем с защитой от столкновений) определяет минимальные требования, которые должны работать для всех воздушных судов, требуются бортовые самописцы для записи полетных данных, звука в кабине, изображений и цифровых данных CNS / ATM. сообщения и используются для расследования, аварий или инцидентов. Выпущенный в марте 2003 года ED-112 заменил предыдущие ED-55 и ED-56A, которые были отдельными спецификациями для FDR и CVR. FAA TSO для FDR и CVR, ссылка ED-112 для типов, общих для обоих типов.

Чтобы облегчить извлечение регистратора с места авиационного происшествия, он должен быть окрашен в ярко-желтый или оранжевый цвет с отражающими поверхностями. Все они написаны буквами «ЗАПИСЬ ПОЛЕТА НЕ ОТКРЫВАТЬ» на одной стороне на английском языке и «ENREGISTREUR DE VOL NE PAS OUVRIR» на французском — на другом. Для облегчения восстановления из затопленных участков они должны быть подводным маяком-локатором, который активируется в случае аварии.

Внешние ссылки

Эта статья включает общественное достояние материалы с веб-сайтов или документы национального совета по безопасности на транспорте.

Фото и видео контрольные устройства

В ряде случаев для контроля применяется фото, кино или видеозапись, позволяющая с высокой достоверностью оценить действия лётчика или членов экипажа. Простейшим примером может служить фотопулемёт, записывающий визуальную информацию с прицела или экрана индикатора в момент применения оружия. Также может устанавливаться фото или видеокамера, записывающая изображение части приборной доски или всего рабочего места.

История

Диктофон в кабине (экспонируется в Немецком музее ). Это блок магнитной ленты, созданный по старому стандарту TSO C84, как показано на паспортной табличке. Текст сбоку на французском языке гласит: «Бортовой самописец не открывается»

Ранние разработки

Одна из самых ранних и проверенных попыток была предпринята Франсуа Хуссено и Полем Бодуэном в 1939 г. летно-испытательный центр Мариньян, Франция, с бортовым самописцем типа HB; По сути, это были бортовые самописцы на основе фотографий, потому что запись производилась на прокручивающуюся фотопленку длиной 8 метров (8,7 ярда) и шириной 88 миллиметров (3,5 дюйма). Скрытое изображение было создано тонким световым лучом, отклоненным зеркалом, наклоненным в соответствии с величиной записываемых данных (высота, скорость и т. Д.). Предварительная партия 25 самописцев HB была заказана в 1941 году, и рекордеры HB продолжали использоваться во французских летных испытательных центрах вплоть до 1970-х годов.

В 1947 году Хуссено основал Société Française des Instruments de Mesure с Бодуэна и еще одного сотрудника, чтобы продать свое изобретение, которое также было известно как «хусенограф». Эта компания стала крупным поставщиком регистраторов данных, используемых не только на борту самолетов, но также в поездах и других транспортных средствах. SFIM сегодня является частью группы Safran и по-прежнему присутствует на рынке бортовых самописцев. Преимущество пленочной технологии заключалось в том, что ее можно было легко проявить впоследствии, и она обеспечивает надежную визуальную обратную связь параметров полета без необходимости использования какого-либо устройства воспроизведения. С другой стороны, в отличие от магнитных лент или более поздних технологий на основе флэш-памяти, фотопленку нельзя стирать и использовать повторно, поэтому ее необходимо периодически менять. Технология была зарезервирована для одноразового использования, в основном во время запланированных испытательных полетов: она не была установлена ​​на борту гражданских самолетов во время обычных коммерческих полетов. Также не записывалась беседа из кабины.

Другая форма регистратора полетных данных была разработана в Великобритании во время Второй мировой войны. Лен Харрисон и Вик Хасбэнд разработали устройство, способное выдержать аварию и пожар, чтобы данные полета оставались неизменными. Устройство было предшественником современных самописцев, способных выдерживать условия, недоступные для экипажа. В качестве носителя записи использовалась медная фольга с различными щупами, соответствующими различным инструментам или органам управления самолетом, вдавленным в фольгу. Фольга периодически продвигалась через заданные интервалы времени, давая историю показаний приборов самолета и настроек управления. Устройство было разработано в Фарнборо для Министерства авиастроения. В конце войны министерство заставило Харрисона и мужа подписать свое изобретение, и министерство запатентовало его под британским патентом 19330/45.

Первый современный регистратор полетных данных, названный «Мата Хари», был создан в 1942 году финским авиационным инженером Вейо Хиетала. Этот черный высокотехнологичный механический ящик позволял записывать все важные детали во время испытательных полетов истребителя, который финская армия отремонтировала или построила на своем основном авиационном заводе в Тампере, Финляндия.

Во время Второй мировой войны британские и американские военно-воздушные силы успешно экспериментировали с авиационными диктофонами. В августе 1943 года USAAF провели эксперимент с магнитофоном для записи разговоров по телефону членов экипажа бомбардировщика B-17 во время боевого задания над оккупированной нацистами Францией. Через два дня запись была возвращена в США по радио.

Австралийские разработки

Воспроизвести медиа Видеоклип 1985 года ABC новостной репортаж с интервью Дэвида Уоррена о его изобретении

В 1953 году, когда он работал в Лабораториях аэронавигационных исследований (ARL) Оборонной научно-технической организации в Мельбурне австралийский ученый-исследователь Дэвид Уоррен разработал устройство, которое будет записывать не только показания приборов, но и голоса в кабине. В 1954 году он опубликовал отчет, озаглавленный «Устройство для помощи в расследовании авиационных происшествий».

Уоррен построил прототип FDR в 1956 году под названием «Блок полетной памяти ARL», а в 1958 году он построил первый комбинированный прототип FDR / CVR. Он был разработан с расчетом на гражданские летательные аппараты и специально для целей проверки после авиакатастрофы. Авиационные власти со всего мира сначала были в значительной степени не заинтересованы, но это изменилось в 1958 году, когда сэр Роберт Хардингем, секретарь из British Air Registration Board посетил ARL и был представлен Дэвиду Уоррену. Хардингем осознал важность изобретения и организовал демонстрацию Уоррена прототипа в Великобритании.

ARL назначила команду инженеров, чтобы помочь Уоррену довести прототип до уровня полета. Команда, состоящая из инженеров-электронщиков Лейна Сира, Уолли Босвелла и Кена Фрейзера, разработала рабочую конструкцию, включающую огнестойкий и ударопрочный корпус, надежную систему кодирования и записи показаний приборов и голоса самолета по одному проводу, а также заземление. на основе устройства декодирования. Система ARL, созданная британской фирмой S. Davall Sons Ltd в Миддлсексе, получила название «Красное яйцо» из-за своей формы и ярко-красного цвета.

Устройства были модернизированы в 1965 году и перемещены в хвостовую часть самолета, чтобы повысить вероятность успешного получения данных после аварии.

Перевозка оборудования для регистрации данных стала обязательной на самолетах, зарегистрированных в Великобритании, в два этапа, первый из которых — для новой турбины Самолеты категории общественного транспорта с массой более 12000 фунтов (5400 кг) были введены в действие в 1965 году, с дальнейшим требованием в 1966 году для поршневых транспортных средств весом более 60000 фунтов (27000 кг), с более ранним требованием, распространенным на все реактивные транспортные средства. Одним из первых случаев использования в Великобритании данных, полученных в результате авиакатастрофы, были данные, полученные с регистратора данных Royston «Midas», который находился на борту British Midland Argonaut, участвовавшего в Авиакатастрофа в Стокпорте в 1967 году.

США разрабатывает

Следователи NTSB извлекают регистратор полетных данных и бортовой диктофон с рейса 1354 авиакомпании UPS Airlines

Сотрудники NTSB исследуют платы памяти кабины. диктофон от Atlas Air Flight 3591. Доски могли быть повреждены водой.

«Бортовой регистратор» был изобретен и запатентован в Соединенных Штатах профессором Джеймсом Дж. «Крэшем» Райаном, профессором машиностроения в Университете Миннесоты из С 1931 по 1963 год. Патент Райана на «Бортовой регистратор» был зарегистрирован в августе 1953 года и утвержден 8 ноября 1960 года как патент США 2 959 459. Второй патент Райана на «Устройство кодирования для бортовых самописцев и т.п.» — это патент США 3075192 от 22 января 1963 года. Ранний прототип регистратора полетных данных Райана описан в статье журнала Aviation History Magazine за январь 2013 года «Отец Черный ящик »Скотта М. Фишера.

Райан, также изобретатель выдвижного ремня безопасности ремня безопасности, который теперь требуется в автомобилях, начал работу над идеей бортового самописца в 1946 году и изобрел устройство в ответ на запрос от 1948 года Совета по гражданской авиации, направленный на установление рабочих процедур для уменьшения количества авиационных происшествий. Требовалось средство накопления полетных данных. Первоначальное устройство было известно как «Самописец General Mills».

Преимущества бортового самописца и кодирующего устройства для бортовых самописцев были изложены Райаном в его исследовании под названием «Экономия на эксплуатации авиакомпаний с бортовыми регистраторами», которое было внесено в Регистр Конгресса в 1956 году. непрерывная запись данных полета самолета, таких как температура выхлопных газов двигателя, расход топлива, скорость самолета, высота, положение поверхностей управления и скорость снижения.

«Диктофон из кабины экипажа» (CSR) был независимо изобретен и запатентован Эдмундом А. Бонифасом-младшим, авиационным инженером Lockheed Aircraft Corporation. Первоначально он подал заявку в Патентное ведомство США 2 февраля 1961 года как «звукозаписывающее устройство кабины самолета». Изобретение 1961 года было воспринято некоторыми как «вторжение в частную жизнь». Впоследствии 4 февраля 1963 года Бонифас снова подал заявку на «Звукозаписывающее устройство кабины экипажа» (патент США 3 327 067) с добавлением подпружиненного переключателя, который позволял пилоту стирать аудиозапись / аудиокассету после завершения безопасного полета и посадка.

Участие Бонифация в расследовании авиакатастроф в 1940-х годах и в расследовании происшествий с потерей одного из крыльев на крейсерской высоте на каждом из двух турбовинтовых самолетов Lockheed Electra (рейс № 542). эксплуатировался Braniff Airlines в 1959 г. и рейс № 710, выполнявшийся Northwest Orient Airlines в 1961 г.), заставил его задуматься о том, что пилоты могли сказать непосредственно перед потерей крыла и во время снижения а также тип и характер любых звуков или взрывов, которые могли предшествовать или произошли во время потери крыла.

Его патент был на устройство для записи звука с комментариями пилота и двигателя или других звуков, которые должны «содержаться» с бортовым самописцем в герметичном контейнере, который установлен противоударно, противопожарен и сделан водонепроницаемым »и« герметизирован таким образом, чтобы выдерживать экстремальные температуры во время аварийного пожара ». CSR представлял собой аналоговое устройство, обеспечивающее непрерывный цикл стирания / записи (продолжительностью 30 или более минут) всех звуков (взрыв, голос и шум любых структурных компонентов самолета, подвергающихся серьезному разрушению и поломке), которые можно было услышать в кабине..

Культурные ссылки

Иллюстрации для альбом группы Rammstein Reise, Reise сделан так, чтобы он выглядел как CVR; он также включает запись аварии. Запись относится к последним 1-2 минутам CVR рейса 123 японских авиалиний , который разбился 12 августа 1985 г., в результате чего погибло 520 человек; JAL 123 — самая смертоносная катастрофа с участием одного самолета в истории.

Члены коллектива исполнительских искусств Коллектив: Бессознательное устроили театрализованное представление пьесы под названием Чарли Виктор Ромео со сценарием, основанным на расшифровках из голосовых записей CVR девяти авиационные аварийные ситуации. В спектакле показан знаменитый рейс 232 United Airlines, который приземлился на кукурузном поле около Су-Сити, Айова после катастрофического отказа одного двигателя и большинства средств управления полетом.

Выживший, роман Чака Паланика, рассказывает о члене секты, который диктует историю своей жизни на бортовой самописец до того, как у самолета заканчивается топливо и он разбивается.

Специальные регистраторы параметров

При испытаниях и проверках авиационной техники для контроля параметров исследуемого объекта применяются различные приборы и аппаратура. В частности, широко использовались многоканальные шлейфовые осциллографы, принцип работы которых основан на записи сигналов световыми лучами на специальную фотобумагу, затем обрабатываемую в фотолаборатории. Примером может служить 12-канальный осциллограф К-12-22, позволялющий записать одновременно 12 электрических сигналов различного характера.

Аппаратная часть

В настоящий момент аппаратная часть представлена в двух вариантах исполнения на базе промышленных стандартов MicroPC и PC/104. Главным архитектурным отличием первого варианта является его модульность, что увеличивает габаритные размеры системы и повышает её структурную гибкость. Во втором варианте исполнения МСБИ имеет меньшие габаритные размеры (225´150´115 мм) благодаря тому, что на одну плату интегрирован процессорный модуль с системой аналогового и дискретного ввода-вывода и таймерной подсистемой.

В варианте MicroPC (структурная схема представлена на рис. 2) система комплектуется следующими модулями фирмы FASTWEL с привлечением отдельных изделий компании Octagon Systems:

В варианте PC/104 (структурная схема представлена на рис. 3) система представляет собой одноплатный компьютер Hercules-EBX (Diamond Systems) на базе процессора VIA Eden с интегрированным модулем устройства связи с объектом (УСО), который поддерживает:

В зависимости от задач МСБИ комплектуется платами АЦП DMM-32X-AT стандарта PC/104. За счёт разработки разъёмов-переходников (для аналоговых и цифровых сигналов) к Her­cu­les-EBX также появилась возможность подключения плат коммутаторов аналоговых сигналов AIMUX-32C (до 32), что существенно расширило функциональные возможности МСБИ в данном варианте исполнения.

Количество каналов МСБИ зависит от варианта комплектации и соответствует данным табл. 1. Возможно увеличение числа и видов опрашиваемых каналов за счёт введения в бортовой комплекс дополнительных модулей аналогового ввода-вывода (например, AI16-5A, DMM-32X-AT) и коммутаторов аналоговых сигналов (AIMUX-32C).

Для решения задач навигации и организации внешнетраекторных измерений в разработанную систему бортовых измерений интегрированы модули угломерной спутниковой навигационной системы МРК-18 и инерциальной навигационной системы КомпаНав-2. Плата спутниковой системы выполнена в формате MicroPC и является функционально законченным модулем, позволяющим использовать его в общей схеме бортового комплекса. Кроме того, при подключении приёмника МРК-18 возможен обмен данными в бинарном формате VIN. Программное обеспечение (ПО) бортового измерительного комплекса выделяет значения необходимых параметров из общего потока данных в формате NMEA 0183 (или VIN) и производит первичную обработку этих значений и их передачу по каналу связи. Навигационный алгоритм, реализованный в системе КомпаНав-2, поддерживает определение координат при временных пропаданиях (до 5 минут) сигналов спутников, а высоты и вертикальной скорости – неограниченное время. Перечень необходимых для выдачи параметров задаётся с помощью конфигурационного ПО.

Постановление

При расследовании крушения в 1960 г. авиалайнера рейса 538 Trans Australia Airlines в Маккае (Квинсленд ) следственный судья рекомендовал бортовые самописцы будут установлены на всех австралийских авиалайнерах. Австралия стала первой страной в мире, которая ввела обязательную запись голоса из кабины.

Цифровой регистратор полетных данных от West Air Sweden Flight 294. Все были собраны, даже несмотря на то, что остальная часть самолета была фрагментирована

Первые правила CVR в машинах были приняты в 1964 году, требуя, чтобы все турбированные и данные поршневые самолеты с четырьмя сильно или более двигателями имели CVR к 1 марта 1967 года. Начиная с 2008 года, FAA требует, чтобы продолжительность записи CVR составляла минимум два часа, в соответствии с рекомендацией NTSB о том, что она должна быть увеличена с установленной ранее 30-минутной продолжительности. С 2014 года в пределах Штатах требуются регистраторы полетных данных и бортовые диктофоны на самолетах с 20 и более пассажирскими местами или с шестью или более пассажирскими креслами, с турбинным приводом и требующими двух пилотов.

Для американских авиаперевозчиков и производителей Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB) отвечает за расследование инцидентов и инцидентов, связанных с безопасностью. NTSB включает в себя проверку роли во многих международных расследованиях. NTSB не имеет регулирующих полномочий, но должен зависеть от законодательства и других государственных органов, чтобы действовать в соответствии с его рекомендациями по безопасности. Кроме того, раздел 1114 (c) 49 USC запрещает NTSB делать аудиозаписи общедоступными, кроме как в письменной форме.

Стандарты ARINC подготовлены Комитет по электронному проектированию авиакомпаний (AEEC). Стандарты 700 описывают форму, соответствие и функции бортового оборудования, устанавливаемого главным образом на самолетах транспортной категории. FDR определяющая характеристика ARINC 747. CVR — это особенность ARINC 757.

Предлагаемые требования

В 1999 году NTSB рекомендовал, чтобы операторы должны были установить два набора систем CVDR, причем второй набор CVDR будет «развертываемым или извлекаемым». «Развертываемый» регистратор объединяет в кабине регистраторы голоса / полетных данных и передатчик аварийного локатора (ELT) в одном устройстве. «Развертываемый» блок покидает самолет до удара, активируемый датчикми. Устройство предназначено для «катапультирования» и «полета» от места крушения, чтобы выдерживать предельную скорость падения, бесконечно плавать по воде и будет оснащено спутниковой технологией для немедленного определения места падения. «Развертываемая» технология CVDR используется ВМС США с 1993 года. Хотя предполагают масштабную и дорогостоящую программу модернизации. Операторы обоих набора регистраторов (используется получат в настоящее время фиксированный регистратор) бесплатно. Стоимость второго «развертываемого / извлекаемого CVDR» (или «черного ящика») оценивалась в 30 миллионов долларов США для установки на 500 новых самолетов (около 60 000 долларов на новый коммерческий самолет).

В пределах Штатах, Предлагаемый Закон о безопасности требует выполнения рекомендаций NTSB 1999 года. Однако до сих пор закон SAFE ACT не был принят Конгрессом, поскольку он был введен в 2003 году (H.R. 2632), в 2005 году (H.R. 3336) и в 2007 году (H.R. 4336). Первоначально Закон 2003 года о повышении безопасности полетов (БЕЗОПАСНО) был введен 26 июня 2003 года конгрессменом Дэвидом Прайсом (округ Колумбия) и конгрессменом Джоном Дунканом (Р-Тенн)..) в рамках двухпартийных усилий по обеспечению доступа к сразу после происшествий.

19 июля 2005 г. был внесен пересмотренный Закон о безопасности и передан в Комитет по транспорту и инфраструктуре Палаты представителей США. Представители. Законопроект был передан в Подкомитет Палаты представителей по авиации во время 108-го, 109-го и 110-го Конгрессов.

После рейса 370 Малазийских авиалиний

в США, 12 марта 2014 г., в ответ на пропавший без вести рейс 370 Malaysia Airlines, Дэвид Прайс вновь представил Закон о БЕЗОПАСНОСТИ в Палате представителей США.

Исчезновение рейса 370 Malaysia Airlines использует именно ограничения современной технологии бортовых самописцев, как физическое владение бортовым самописцем, чтобы помочь расследовать причину авиационного происшествия. Принимая во внимание достижения современной связи, технические обозреватели призвали к дополнению бортовых самописцев или замене их системой, обеспечивающую «прямую передачу передачи данных» с самолета на землю. Кроме того, комментаторы призвали к увеличению дальности действия подводного маяка-локатора и увеличения времени автономной работы, а также к оснащению гражданских самолетов развертываемыми бортовыми самописцами, которые обычно используются в военных самолетах. До MH370 следователи рейса 447 Air France 2009 года призвали продлить срок службы батареи как можно «быстрее» после того, как бортовые самописцы аварии не восстанавливались более года.

После Индонезии AirAsia, рейс 8501

28 декабря 2014 года самолет Indonesia AirAsia, рейс 8501, следовавший из Сурабая, Индонезия, в Сингапур, разбился. в плохую погоду, в результате чего погибли все 155 пассажиров и семь членов экипажа на борту.

12 и 13 января 2015 г., после обнаружения бортовых самописцев, анонимный представитель ИКАО сказал: пришло время, когда развернутые регистраторы получат серьезное внимание «.

Boeing 737 MAX

Потоковая передача данных в реальном времени, как на Boeing 777F EcoDemonstrator, плюс 20 минут данных до привлекло внимание к извлекаемым самописцам на коммерческих самолетах ». и после инициирующего события, могли бы устранить неопределенность перед посадкой на землю Boeing 737 MAX после крушения рейса 302 Ethiopian Airlines в марте 2019 года.

Регистраторы изображений

NTSB попросил установить регистраторы изображений в кабине больших транспортных самолетов, чтобы предоставлять информацию, которая дополняла бы существующие данные CVR и FDR при расследовании авиационных происшествий. Они рекомендовали размещать регистраторы изображений на небольших самолетах, которые не требуются. ed иметь CVR или FDR. Обоснование состоит в том, что то, что видят на приборе пилоты самолета, не обязательно совпадает с данными, отправляемыми на устройство отображения. Это особенно верно для самолетов, оснащенных электронными дисплеями (CRT или LCD ). Механическая приборная панель, вероятно, сохранит свои последние показания, но это не относится к электронному дисплею. Такие системы, стоимость установки которых, по оценкам, составляет менее 8000 долларов, обычно состоят из камеры и микрофона, расположенных в кабине, для непрерывной записи приборов кабины, зоны внешнего обзора, звуков двигателя, радиосвязи и окружающих звуков кабины. Как и в случае с обычными CVR и FDR, данные из такой системы хранятся в блоке с защитой от сбоев для обеспечения живучести. Поскольку регистраторы иногда могут быть раздавлены на нечитаемые части или даже расположены на большой глубине, некоторые современные устройства обладают самовывозом (используя преимущество кинетической энергии при ударе, чтобы отделиться от самолета), а также оснащены радио передатчики аварийного локатора и гидролокаторы подводные локаторные маяки для помощи в их местоположении.

Бортовые устройства регистрации

Бортовой самописец. Надпись гласит — «Бортовой самописец. Не открывать»

Бортовые устройства регистрации (БУР) предназначены для автоматической записи параметров полёта (высоты, скоростей полёта, частоты вращения ротора авиадвигателей, углов атаки, ускорений) и параметров наиболее важных агрегатов и систем.

Отечественные магнитные регистраторы полётных данных представлены широко распространёнными системами типа МСРП и «Тестер» различных модификаций, как в гражданской, так и в военной авиации.

Аварийный регистратор полётных данных системы МСРП-12-96

Система МСРП-64 обеспечивает регистрацию измерительной, служебной и вспомогательной информации. Измерительная информация включает аналоговые параметры и разовые команды, записанные на плёнку в цифровом восьмиразрядном двоичном коде. Служебная информация записывается в восьмиразрядном условном двоично-десятичном коде. Вспомогательная информация состоит из отметок времени, кадровых, субкадровых и канальных импульсов. В качестве носителя информации используется магнитная лента шириной 19,05 мм и толщиной 0,055 мм. Скорость протяжки ленты составляет 2,67 мм/с. Запись информации выполняется двумя блоками головок — каждый блок содержит 14 записывающих головок, которые одновременно являются и стирающими.

Один кадр записи представляет собой участок магнитной ленты, на котором записана информация одного цикла (одной сек.) и состоит из 64 каналов (отсюда и название — МСРП-64).

Система состоит из устройства преобразующего УП-2, пульта управления ПУ-13, индикатора текущего времени ИТВ-2, двух накопителей информации МЛП-6 и МЛП-9, распределительного щитка ЩР-3, распределительного устройства РУ-1, группы датчиков аналоговых сигналов ДАС-1 — ДАС-48 и датчиков разовых команд ДРС-1 — ДРС-32. Аварийный накопитель установлен в титановом бронекорпусе шарообразной формы оранжевого цвета с надписями на русском и английском языках. Рабочий накопитель расположен в цилиндрическом корпусе из аллюминиевого сплава.

Декодирование информации, записанной системой, производится на наземном декодирующем устройстве НДУ-8 или на системе автоматизированной и экспресс-обработке полётной информации «Луч-74» на основе М6000, «Луч-84» на основе СМ1420.Так же существует более современный программный комплекс по обработке данных регистратора типа МСРП-12-96 и МСРП-64 — это Луч-ТН.02, сделаный под ОС Windows

Компоненты

Типичный бортовой регистратор

Регистратор голоса кабины и регистратор полетных данных, каждый с подводным локатором на передней панели

An подводный маяк-локатор, с шариковой ручкой для масштабирования

Регистратор голоса и данных в кабине пилота (CVDR), с прикрепленным ULB, видимым на левой стороне устройства

Регистратор данных полета и кабина диктофон, установленный на их монтажных поддонах в задней части фюзеляжа самолета

Регистратор полетных данных (FDR; также ADR, для регистратора данных об авиационных происшествиях) — это электронное устройство, используемое для записи команд, отправляемых в любые электронные системы самолета.

Данные, записанные FDR, используются для происшествий и происшествий расследований. gation. Ввиду их важности при расследовании происшествий эти регулируемые ИКАО устройства тщательно спроектированы и сконструированы таким образом, чтобы выдерживать силу удара на высокой скорости и высокую температуру сильного пожара. В отличие от популярного термина «черный ящик», внешняя часть FDR покрыта термостойкой ярко-оранжевой краской для лучшей видимости при обломках, и блок обычно устанавливается в хвостовой части самолета ., где вероятность выживания в тяжелой аварии выше. После аварии восстановление FDR обычно является первоочередной задачей для следственного органа, поскольку анализ записанных параметров часто может обнаруживать и идентифицировать причины или способствующие факторы.

Современные FDR получают входные данные через определенные фреймы данных из блоков сбора полетных данных (FDAU ). Они записывают важные параметры полета, включая положения управления и исполнительного механизма, информацию о двигателе и время дня. Согласно действующим федеральным нормам США требуется как минимум 88 параметров (до 2002 года требовалось только 29), но некоторые системы отслеживают гораздо больше переменных. Обычно каждый параметр записывается несколько раз в секунду, хотя некоторые блоки хранят «пакеты» данных с гораздо более высокой частотой, если данные начинают быстро изменяться. Большинство FDR записывают приблизительно 17–25 часов данных в непрерывном цикле. Нормативными актами требуется, чтобы проверка (считывание) FDR выполнялась ежегодно, чтобы убедиться, что все обязательные параметры записаны. Сегодня многие самолеты оснащены кнопкой «событие» в кабине, которая может быть активирована экипажем, если в полете происходит сбой. Нажатие кнопки помещает сигнал на запись, отмечающий время события.

Современные FDR обычно имеют двойную обертку из прочной коррозионно-стойкой -стойкой нержавеющей стали или титан, с высокотемпературной изоляцией внутри. Современные FDR сопровождаются подводным маяком-локатором , который излучает ультразвуковой «пинг», чтобы помочь в обнаружении при погружении. Эти маяки работают до 30 дней и могут работать при погружении на глубину до 6000 метров (20000 футов).

Диктофон кабины пилота

Диктофон кабины пилота, вид сбоку, один Тип бортового регистратора

Бортовой регистратор речи (CVR) — это бортовой регистратор, используемый для записи звукового окружения в кабине пилота самолета самолета с целью расследования авиационных происшествий. и инциденты. Обычно это достигается путем записи сигналов микрофонов и наушников гарнитуры пилотов и зонального микрофона в крыше кабины. Текущий применимый FAA TSO — это C123b под названием «Оборудование для записи голоса в кабине».

Если самолет должен иметь CVR и использует цифровую связь, CVR требуется для записи такое общение с авиадиспетчерской службой, если это не записано где-либо еще. С 2008 года FAA требует, чтобы продолжительность записи составляла минимум два часа.

Стандартный CVR способен записывать 4 канала аудиоданных в течение 2 часов. Изначально требовалось, чтобы CVR записывал в течение 30 минут, но во многих случаях этого оказалось недостаточно, поскольку значительная часть аудиоданных, необходимых для последующего исследования, произошла более чем за 30 минут до окончания записи.

В ранних CVR использовалась аналоговая проводная запись, позже замененная аналоговой магнитной лентой. В некоторых магнитофонах использовались две катушки с автоматическим переворачиванием ленты на каждом конце. Первоначально был блок памяти полета ARL, произведенный в 1957 г. австралийцем ДэвидомУорреном и инструментов инструментов по имени.

В других блоках использовалась одна катушка с соединенной лентой в непрерывный цикл, как в 8-дорожечной кассете . Лента будет распространяться, и старая аудиоинформация будет перезаписываться каждые 30 минут. Восстановление звука с магнитной лентой часто оказывается затруднительным, если диктофон вытаскивает из воды и его корпус поврежден. Таким образом, в последних разработках используется твердотельная память и используются методы цифровой записи, что делает их более устойчивыми к ударам, вибрации и воздейств. В связи с уменьшением требований к твердотельных самописцев, чтобы запись продолжалась до завершения процесса, даже если электрическая система самолета выходит из строя.

Подобно FDR, CVR обычно устанавливается в задней части самолета фюзеляжа, чтобы максимизировать вероятность его выживания при аварии.

Комбинированные блоки

С появлением цифровых записывающих устройств FDR и CVR могут изготавливаться в одном огнестойком, ударопрочном и водонепроницаемом контейнере как комбинированный цифровой регистратор голоса и данных в кабине экипажа (CVDR). В настоящее время CVDR производятся, среди прочих, компаний L3 Technologies и Hensoldt.

Твердотельные самописцы стали коммерчески практичными в 1990 году, имея преимущество в том, что они не требуют планового обслуживания и упрощают получение данных. В 1995 году это было расширено до двухчасовой записи голоса.

Дополнительное оборудование

С 1970-х годов большинства крупных транспортных средств общего пользования регистратором быстрого доступа «(QAR). Доступ к FDR и CVR неизбежно затруднен, поскольку они должны быть установлены там с наибольшей вероятностью выживут в аварии; им также требуется специальное оборудование для чтения записи. Носитель записи QAR легко снимается и предназначен для чтения, подключенным к стандартному настольному компьютеру

Многие современные авиационные системы во многих авиакомпаниях записи быстрого доступа сканируются на предмет «событий», причем событие является значительным отклонением от нормальных эксплуатационных параметров. имеют цифровое управление или цифровое управление. встроенное испытательное оборудование, которое записывает информацию о работе системы. Эта информация также доступна для помощи в авиационном расследовании происшествий или инцидента.

Расследование авиационного происшествия

1 ноября 1966 года Бобби Р. Аллен — директор Бюро безопасности и Джон С. Лик — начальник отдела технического обслуживания Совета гражданской авиации представили «Возможная роль бортовых самописцев в расследовании авиационных происшествий» на совещании по авиационной безопасности в Торонто, Канада. Видение этих профессионалов во многом способствовало усовершенствованию методов расследования и расследований случаев.

Заключение

Система МСБИ в различных вариантах исполнения применялась при проведении лётных испытаний единичных экземпляров воздушных судов малой размерности: автожиры А-002, А-002М и «Охотник», вертолёт «Орлёнок», самолёт-реплика МиГ-3 (рис. 11). При этом общий налёт составил 120 часов.

В результате проведения лётных исследований и испытаний выявлены основные особенности МСБИ.

Полученные с использованием МСБИ данные испытаний позволили специалистам лётной базы СибНИА выявить недостатки конструкций указанных летательных аппаратов и выработать рекомендации по их доработке.

В результате подтверждена возможность применения малогабаритной системы бортовых измерений в качестве основного средства измерения при проведении лётных и лётно-прочностных испытаний авиационной техники малой размерности.

К сожалению, авторам не удалось найти информацию по аналогичным системам сбора данных, ориентированным на применение в лётных испытаниях судов малой размерности. Современные системы бортовых измерений, применяемые в России, имеют блочную конструкцию с распределённой архитектурой сбора данных («ГАММА-2110», «СИВК-2», «КАМ-500») и предназначены для испытаний воздушных судов средних и больших размерностей, в которых достаточно места для размещения многих блоков и монтажных кабелей и требуется большое количество каналов регистрации.

В настоящий момент специалистами СибНИА рассматривается возможность проведения модернизации МСБИ путём замены применяемых плат на более скоростные с целью увеличения количества одновременно опрашиваемых каналов и повышения частоты регистрации данных, а также расширения спектра применения МСБИ. В рамках модернизации для расширения функциональных возможностей системы и повышения удобства её применения планируется разработка нового программно-математического обеспечения на основе открытой ОС с использованием технологий параллельной обработки различных видов входных сигналов. ●