便攜式電子飛行包與飛機(jī)結(jié)合方式的研究

1、    便攜式電子飛行包與飛機(jī)結(jié)合方式的研究    劉子堯【摘 要】首先介紹了目前便攜式電子飛行包的發(fā)展現(xiàn)狀和民航局規(guī)章中的定義，并結(jié)合實例介紹了便攜式電子飛行包在安裝、取電、數(shù)據(jù)通信、人機(jī)交互方面與飛機(jī)的結(jié)合。最后對將來結(jié)合方式的兩個主要技術(shù)難點進(jìn)行了分析并提出了建議?！娟P(guān)鍵字】電子飛行包；航空電子系統(tǒng)： v243 ： a ： 2095-2457（2018）21-0043-002doi：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.21.020【abstract】first of all， this paper introduces t

2、he development status of portable electronic flying bag and the definition in the civil aviation code， and introduces the combination of portable electronic flying bag and aircraft in installation， power acquisition， data communication and human-computer interaction. finally， two main technical diff

3、iculties of the future combination are analyzed and suggestions are put forward.【key words】electronic flight package； avionics system0 引言近年來，隨著便攜式電子飛行包（efb）的發(fā)展和普及，各航空公司都逐漸意識到便攜式efb給飛行員和公司運營所能帶來的便利性和經(jīng)濟(jì)性。對于較大的航空公司，每年光是efb帶來的駕駛艙少紙化/無紙化就能為公司節(jié)約上千萬的燃油開銷。除了燃油費之外，借助無線通信技術(shù)的發(fā)展，航空公司也可通過efb完成對人事、航材、流程等方面管理方式的現(xiàn)代

4、化轉(zhuǎn)型。相對安裝式efb，便攜式efb在航空公司的穩(wěn)步發(fā)展也促使了電子飛行包行業(yè)資源的傾斜。jeppesen、thales、panasonic等知名公司都將efb軟件開發(fā)的重心傾向便攜式平臺。美國聯(lián)邦航空管理局（faa）、歐洲航空安全局（easa）和中國民用航空局（caac）都陸續(xù)更新相關(guān)的咨詢通告1-3，將便攜efb的運營批準(zhǔn)進(jìn)一步簡化、規(guī)范化。飛機(jī)制造商也在逐步地轉(zhuǎn)變策略，從最早的不配備efb，到配備安裝式efb，再到為便攜式efb提供各類接口。當(dāng)前，由于在役的飛機(jī)型號眾多，efb軟硬件廠商設(shè)計理念各異，航空公司運營模式的不同，導(dǎo)致航空公司在組建efb平臺時會遇到各類的困難。為將來多方能共

5、建一個相對統(tǒng)一的、廣泛適用的efb使用平臺，便攜式efb與飛機(jī)的結(jié)合方式是一個值得探索和研究的方向。1 便攜式efb與飛機(jī)結(jié)合方式的概述根據(jù)中國民航局咨詢通告的定義3，便攜式efb的特征包含：（1）飛行機(jī)組必須可控并無需工具和維護(hù)活動，就能方便地從固定裝置上移除或聯(lián)結(jié)到固定裝置上；（2）能夠臨時連接到現(xiàn)有的飛機(jī)電源插座為電池充電；（3）可以連接到安裝式飛機(jī)電源、數(shù)據(jù)接口（有線或無線）或天線。通過對適航規(guī)章的解讀，便攜式efb與飛機(jī)的結(jié)合主要包含安裝固定、取電和數(shù)據(jù)交互這三個層面。但現(xiàn)實實踐中，除了這三種基本的結(jié)合方式以外，還存在一些更為復(fù)雜的結(jié)合情況，下面將從簡到繁地介紹便攜式efb與飛機(jī)結(jié)合

6、的方式，并對將來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析和建議。2 實現(xiàn)安裝與取電的結(jié)合便攜式efb可通過支架安裝在飛機(jī)上，并可通過飛機(jī)進(jìn)行充電，是便攜式efb與飛機(jī)結(jié)合的最基本的形式，其意義在于保證便攜式efb在完整的飛行中都可正常使用。相關(guān)的改裝難度也很低，甚至可由航空公司自行完成。便攜式efb支架的類型種類繁多，有固定安裝在飛機(jī)內(nèi)飾上的，也有便攜式的。efb只有安裝在支架上，才能保證在所有飛行階段均可正常使用。下圖為便攜式efb安裝的一個實例。圖片來源：http：/由于目前的便攜式efb主要以蘋果公司的ipad和微軟的surface居多，航空公司在進(jìn)行改裝時只需在支架附近加裝一個簡易的電源轉(zhuǎn)換模塊就可為設(shè)備進(jìn)

7、行充電。3 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的結(jié)合在保證了便攜式efb的正常使用后，建立數(shù)據(jù)通信層面的結(jié)合，可支持efb使用更加先進(jìn)的應(yīng)用軟件，有助于減少飛行員工作負(fù)荷和提高整體效率。在實現(xiàn)難度上，相較于安裝與取電要復(fù)雜很多，常見的方式包括以下幾種。航空公司在便攜式efb上安裝飛機(jī)制造商的應(yīng)用軟件，能讓efb的功能與飛機(jī)結(jié)合的更加緊密。例如空客公司研制的flysmart系列應(yīng)用，可提供電子手冊、起飛著陸性能計算等功能。軟件的獲取方式也比較簡單，可直接從app store進(jìn)行下載。通過在駕駛艙加裝飛機(jī)接口設(shè)備（aid）也是其中一種方式，便攜式efb通過aid與飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立連接，便可接收aid訂閱的一些實時飛機(jī)狀態(tài)參

8、數(shù)，例如海拔高度、經(jīng)緯度、航向等導(dǎo)航相關(guān)參數(shù)。使用機(jī)載系統(tǒng)發(fā)布的導(dǎo)航參數(shù)，能有效支持對位置精度要求較高的一些efb應(yīng)用，例如移動電子航圖、機(jī)場移動地圖等應(yīng)用。另一種常見的結(jié)合方式是在駕駛艙加裝wifi熱點，允許便攜式efb接入機(jī)載寬帶通信設(shè)備，可支持飛行員使用對流量要求較大的應(yīng)用，最典型的例子就是實時氣象類軟件。4 實現(xiàn)人機(jī)交互的結(jié)合人機(jī)交互方面的結(jié)合有助于更科學(xué)的布局駕駛艙中的所有界面，包括在駕駛艙中為便攜式efb設(shè)計專門的安裝區(qū)域，或是使用機(jī)載人機(jī)交互設(shè)備對便攜式efb進(jìn)行顯示和控制。這類結(jié)合方式通常需要在設(shè)計飛機(jī)時就要加入考慮。例如在airbus 350飛機(jī)上，便攜式efb可通過特定接口

9、將畫面和操控都轉(zhuǎn)移到機(jī)載顯示器上。5 對將來趨勢的建議根據(jù)efb行業(yè)目前的發(fā)展趨勢，以及在人們已經(jīng)適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)化辦公、生活的大環(huán)境下，便攜式efb必然是未來發(fā)展方向，安裝式efb的市場占比只會越來越低。參照之前的介紹，一套理想的結(jié)合方式應(yīng)該是綜合了安裝、取電、數(shù)據(jù)通信和人機(jī)交互四個方面的。飛行員只需將便攜式efb連上專用的接口，就可舒適、高效地完成各項工作。在技術(shù)實現(xiàn)上，目前主要的難度在于以下幾兩點：（1）飛機(jī)制造商設(shè)置的接口，如何匹配型號各異的便攜式efb設(shè)備；（2）在數(shù)據(jù)交互的前提下，如何保證機(jī)載系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。對于第一個技術(shù)難點，主要的解決思路還是應(yīng)逐步地建立相關(guān)行業(yè)規(guī)范，將便攜式efb的

10、接口設(shè)計統(tǒng)一化、規(guī)范化。對于飛機(jī)制造商，應(yīng)要主動地考慮行業(yè)發(fā)展趨勢，并靈活地管控相關(guān)構(gòu)型，已應(yīng)對不同的接口需求。對于第二個技術(shù)難點，網(wǎng)絡(luò)安全問題一直是信息技術(shù)的一大難題，很難有根本性的解決方案。這也是安裝式efb相較便攜式最主要的優(yōu)勢所在。因此，除了在機(jī)載網(wǎng)絡(luò)端設(shè)置合理的安保策略外，建議由主機(jī)制造商為主或參與開發(fā)與飛機(jī)有接口的應(yīng)用軟件，從通信協(xié)議層面降低網(wǎng)絡(luò)安全的風(fēng)險。對于航空公司，應(yīng)對設(shè)備的管理和使用制定相關(guān)制度，從流程上減少網(wǎng)絡(luò)安全的隱患。技術(shù)的突破與實現(xiàn)，同時也離不開大環(huán)境的支持。對于建立一套理想的便攜式efb使用平臺，空地?zé)o線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與普及，以及適航規(guī)章的支持等，都是不可或缺的一環(huán)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1ac 120-76d authorization for use of electronic flight bags， 20am